1

Федеральное государственное бюджетное учреждение наукиИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН

Отделение физиологических наук РАНФизиологическое общество им. И.П. ПавловаМеждународный Союз Физиологических Наук

Факультет психологии СПбГУСанкт-Петербургский научный центр РАН

ИНТЕГРАТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

Всероссийская конференция с международным участием,посвященная 170-летию со дня рождения И.П. Павлова

Санкт-Петербург24–26 сентября 2019 года

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ2019

3

Non-calssical estrogen action in the brain: from molecules to behaviourIstvan AbrahamInstitute of Physiology, Center for Neuroscience, Szentagothal Research Center, Medi-cal School, University of Pécs, Pécs, Hungary

Estrogen secreted from the ovary alters the function of several neuronal phenotypes. Cholinergic neurons degenerate in Alzheimer’s disease and es-trogen plays a role in determining the vulnerability of cholinergic neurons in this condition. The estrogen also acts a feedback manner to alter the function of gonadotropin releasing hormone (GnRH) neurons, the central «processor unit» of the fertility. Although estrogen primarily alters the neuronal activity by modulating gene expression directly it also exerts «non-classical» effects on neurons by altering signal transduction pathways. Using immunohistochemis-try, transgenic technology, calcium imaging, single cell electrophysiology and single molecule detection, we demonstrate the mechanism and role of estro-gen-induced «non-classical» effect on signalling molecules in cholinergic and GnRH neurons.

Istvan Abraham E-mail: istvan.abraham@aok.pte.hu

Unraveling the purinergic signaling mechanisms at hypothalamus levelin the control of salt-induced hypertensionV. R. Antunes1, H. C. Ferreira-Neto1,3, S. T. Yao2, J. E. Stern3

1Department of Physiology & Biophysics, Institute of Biomedical Sciences, University of Sao Paulo, Sao Paulo, Brazil; 2Florey Institute of Neuroscience and Mental Health, Melbourne, Australia; 3Neuroscience Institute, Georgia State University, Atlanta, USA

Despite large fl uctuations in salt and water intake, mammals are able to maintain electrolyte concentrations, and the osmolality of the extracellular fl uid, within narrow physiological limits. Two distinct cerebral (osmo)sensory sys-tems, named as circumventricular organs (CVOs) are constantly monitoring osmolality: the subfornical organ and the organum vasculosum of the lamina terminalis (OVLT). These CVOs send excitatory projection to the paraventricu-lar nucleus of the hypothalamus (PVN), which is considered to be an impor-tant integrative centre for autonomic that modulate sympathetic nerve activity (SNA), and the blood pressure (BP) homeostasis. The parvocellular neurons in the PVN project to premotor sympathoexcitatory neurones located either in the rostral ventrolateral medulla (RVLM), and play a signifi cant role in cardiovas-cular regulation, particularly in response to homeostatic disturbance including

4

plasma salt loading. Numerous neurotransmitters act within the PVN to regulate SNA, among them the Adenosine-5’-triphosphate (ATP). Immunohistochemical studies have identifi ed the presence of P2X receptors in the PVN neurons that project to the RVLM, suggesting that ATP could act as a neurotransmitter within this hypothalamic nucleus. In this sense, we have shown that purinoceptor acti-vation within the PVN increases SNA in dose-dependent manner, and also that ATP and glutamate can act as co-transmitters to modulate sympathoexcita-tory responses via activation of P2 and non-NMDA receptors. Additionally, we were able to evaluate the precise cellular mechanisms, at the synaptic level, underlying the ATP-glutamate interaction in the PVN, and assessed whether this receptor coupling contributed to osmotically-driven sympathetic PVN neu-ronal activity. We have found that exogenously applied ATP increased fi ring activity of PVN sympathetic neurons, an effect that was dependent on P2 and glutamatergic receptors. Furthermore, we reported that either the application of ATP or acute hyperosmotic stimulus in PVN slices potentiated AMPA-receptor evoked current in a P2-receptor dependent manner, once the effect was was blocked by PPADS. To understand the physiological role to ATP at the PVN in salt-induced sympathoexcitation, we have sought to determine whether al-terations in plasma osmolality in awaking animal model would activate P2X2 receptor-expressing PVN neurons. In fact, the increase in plasma osmolality activated PVN neurons (FOS protein expression) that expressed the P2X2 re-ceptor subunit. Moreover, the increase in SNA induced by hyperosmotic stimu-lus involved P2 receptors activation at the PVN level. Collectively, our fi ndings support the idea that the purinergic signalling is involved in the control of salt-Induced sympathoexcitation in the PVN neurons, via activation of P2X recep-tors. As the perspectives we are seeking to determine the source(s) of ATP that drives osmotically-induced increases in sympathetic outfl ow.

Theses studies were supported by Sao Paulo State Funding Agency (FAPESP), grant #2016/21991-3; 2018/14544-6, National Council for Scientifi c and Technological Development (CNPq), grant # 304970/2017-4.

References:1. FERREIRA-NETO HC, YAO ST, ANTUNES VR (2013). Purinergic and gluta-

matergic interactions in the hypothalamic paraventricular nucleus modulate sympathetic outfl ow. Purinergic Signaling. 2013 Sep;9(3):337-49.

2. FERREIRA-NETO HC, ANTUNES VR*, STERN JE* (2015). ATP stimulates rat hypothalamic sympathetic neurons by enhancing AMPA receptor-mediated currents. Journal of Neurophysiology, v. 114, p. 159-169. (*Antunes VR & Stern JE contributed equally to this work).

3. FERREIRA-NETO HC, RIBEIRO IMR, MOREIRA TS, YAO ST, ANTUNES VR (2017). Purinergic P2 receptors in the paraventricular nucleus of the hypothalamus are involved in hyperosmotic-induced sympathoexcitation. Neuroscience, v. 349, p. 253-263.

Vagner Roberto Antunes E-mail: antunes@icb.usp.br

5

Risk assessment in complex diseases: New perspectivesGyorgy Baffy1,2,3

1Department of Medicine, VA Boston Healthcare System; 2Department of Medicine, Brigham and Women’s Hospital; 3Harvard Medical School; Boston, Massachusetts, USA

Complex diseases such as hypertension and diabetes result from the in-teraction of multiple genetic and environmental factors. These conditions do not have a systematic pattern in onset and progression as these depend on the individual’s phenotype. Therefore, complex diseases have a wide spectrum of clinical outcomes that are diffi cult to predict. Yet, many complex diseases have broad prevalence and represent a tremendous health care burden, mak-ing our ability to determine the need for effi cient prevention, detection, and prognostication highly desirable. Risk assessment in complex diseases has been evolving from empiric guesswork to precision medicine where we are able to predict outcomes of disease and success of therapeutic interventions for a given individual with increasingly high accuracy. To do this, we have an inordinate amount of genetic, metagenetic, clinical laboratory and imaging data at hand, which allow deep phenotyping and risk assessment by using methods of systems biology. A case in point is nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), which is closely associated with obesity and diabetes and now affects an es-timated 1 billion people on the planet. In most individuals, NAFLD presents as a seemingly inconsequential liver steatosis, while in others it develops into steatohepatitis and in some into cirrhosis. Moreover, NAFLD may ultimately progress into hepatocellular carcinoma (HCC), a cancer with an overall poor prognosis. While most HCC occur in cirrhosis, HCC can complicate any stage of NAFLD. How can we predict the risk of HCC in a given individual, offer successful prevention strategies, and avoid costly and ineffi cient mass surveil-lance? Many groups have addressed these issues that have so far proved to be a great challenge. Applying the principles of complexity and network sci-ence will hopefully result in better understanding of how to map an individual’s phenotype in a multidimensional phase space by accounting for a myriads of factors and improve our abilities to predict (and prevent) unfavorable disease outcomes.

References:1. Baffy G. The impact of network medicine in gastroenterology and hepatology. Clin

Gastroenterol Hepatol 2013; 11:1240-4.2. Baffy G, Loscalzo J. Complexity and network dynamics in physiological adapta-

tion. Phys Behav 2014; 131:49-56.3. Hu JX, Thomas CE, Brunak S. Network biology concepts in complex disease

comorbidities. Nat Rev Genet 2016; 17:615-29.

6

4. Baffy G. Allostasis in nonalcoholic fatty liver disease: Implications for risk assess-ment. Dig Dis Sci 2013; 58:302-8.

Gyorgy Baffy E-mail: gbaffy@gmail.com

miR-195 in the regulation of blood-brain barrier integrity. A study from cell to animal behavior and human diseaseJ. Y. H. Chan1, Y. M. Chao1, S. H. Juo2, C. Y. Chen2

1Institute for Translational Research in Biomedicine, Kaohsiung Chang Gung Memo-rial Hospital, Kaohsiung; 2Department of Medical Research, China Medical University Hospital, Taichung, Taiwan

Blood-brain barrier (BBB) disruption contributes to neurodegenerative dis-eases. Loss of tight junction proteins in cerebral endothelial cells is a main culprit for BBB breakdown. MicroRNAs (miRNAs) are a class of endogenous, small non-coding RNAs of 18-23 nucleotides. Previous studies reported that miR-195 provides vasoprotection by improving endothelial function, although the underlying mechanism is unclear. This synopsis summarizes our work in the understanding of the role of miR-195 in the regulation of BBB integrity. In comparison to the wild-type (WT), BBB leakage, assessed by MRI and Evans Blue/albumin extravasation, was signifi cantly increased in miR-195 knockout (KO) mice. The miR-195 is mainly expressed in astrocytes; transfection with miR-195 to cultured astrocytes evoked the secretion of exosomes to increase tight junctin protein expression, including claudin-5 and ZO-1, and facilitate BBB integrity of endothelial cells. Proteomic analysis of exosomes revealed the miR-195-regulated thrombospondin-1 (TSP-1), a prototype matricellular protein of multifaceted action, was a major contributor to BBB disruption. Sys-temic injection of TSP-1 to WT mice increased BBB leakage which could be rescued by intravenous or intracerebral injection of miR-195. In miR-195 KO mice, TSP-1 expression in the hippocampus was increased; associated with an impairment of cognitive function. Moreover, dementia patients diagnosed with cerebral small vessel disease (SVD) had higher level of serum TSP1 compared to that in the dementia patients without SVD or normal subjects. Together these data suggest that miR-195 in astrocytes regulates the expressions of endothe-lial tight junction proteins and TSP-1 to regulate the BBB integrity. In addition, adequate level of miR-195 and low level of TSP-1 are important to keep BBB integrity and to reduce the risk of neurodegeneration associated with cerebral vascular disease.

7

The study was supported by research grant (MOST-105-2314-B-182A-064) to J.Y.H. Chan from the Ministry of Science and Technology in Taiwan.

Julie Y.H. Chan E-mail: jchan@cgmh.org.tw

Diffusion tensor imaging as an investigative tool for functional evalua-tions of barorefl ex dysregulationSamuel H. H. ChanInstitute for Translational Research in Biomedicine, Kaohsiung Chang Gung Memorial Hospital, Kaohsiung; Taiwan

Whereas tractographic studies on the forebrain have been published ex-tensively, diffusion tensor imaging (DTI) has been sparingly applied to small brain areas such as the brain stem. This is because such application requires extraordinary efforts to fi ne tune the scanning parameters and enhance signal detection. This presentation will outline our experience on successful execution of tractographic analysis of the medulla oblongata in mice and rats to evaluate barorefl ex functionality. We reasoned that since the passage of action poten-tials along the axon creates prominent anisotropy, a reduction in fraction anisot-ropy can be taken to infer disruption of impulse traffi c within the barorefl ex neu-ral circuits during the execution of its cardiovascular regulatory functions. When viewed in conjunction with radiotelemetric analysis of the barorefl ex, we found that under pathophysiological conditions when the disrupted connectivity be-tween key nuclei in the barorefl ex circuits is reversible, the associated disease condition (e.g. neurogenic hypertension) is amenable to remedial measures. Nevertheless, fatality ensues under pathological conditions (e.g. hepatic en-cephalopathy) when the connectivity between key substrates in the barorefl ex circuits is irreversibly severed. Our results sustain the notion that when coupled with relevant physiological phenotypes, DTI can be an effective investigative tool for functional evaluations of brain stem activities.

Samuel H. H. Chan E-mail: shhchan888@gmail.com

8

Exploring the links between HIV and the onset of cardiovascular diseasesFaadiel EssopCentre for Cardio-metabolic Research in Africa (CARMA), Department of Physiological Sciences, Stellenbosch University, Stellenbosch, South Africa

With the successful roll-out of combination anti-retroviral therapy, HIV is now increasingly managed as a chronic condition. Thus HIV-infected persons are displaying longer lifespans together with a rise in cardiovascular diseases (CVD) onset. The World Health Organization warned that this phenomenon together with the robust increase in non-communicable diseases in non-infect-ed populations constitutes a ‘double burden of disease’. This projection holds serious consequences in terms of health care costs and economic growth for developing countries in particular. The development of CVD in HIV-infected in-dividuals is a multi-factorial process where traditional risk factors (e.g. smoking, diet), side-effects of anti-retroviral drug cocktails and persistent immune activa-tion are all implicated. Of note, although most treated HIV-infected patients attain viral suppression this does not always lead to a complete immunological recovery. The spotlight is therefore focused on the impact of immune-related perturbations on CVD onset in HIV-infected persons. Here increased immune activation and oxidative stress emerge as pivotal drivers of this process. In addition, metabolic re-programming of immune cells can contribute to coagula-tion pathway activation, providing a putative mechanistic link between HIV and CVD development. Future studies probing immune-related alterations and the nature of metabolic changes in the immune system should eventually help to lower the CVD risk in people living with HIV.

The study was supported by the South African Medical Research Council.

Faadiel Essop E-mail: mfessop@sun.ac.za

Undiagnosed hypertension among young populationSh. Gujaran, R. Srinivasan, O. S. Piven, S. L. TymchenkoMedical Academy named after S.I. Georgievsky of V.I. Vernadsky Crimean Federal Uni-versity, Simferopol, Russia

Unrecognized high blood pressure is strongly associated with increased mortality as shown by the World Health Organization 2013 report attributing to hypertension 9.4 million deaths in the year 2012, worldwide [1]. Having regular checks regarding blood pressure profi le is a must.

9

Aim was to determine the blood pressure (BP) and heart rate (HR) val-ues among the students of Crimean Federal University, Russia, and to spread awareness about having regular blood pressure checks.

Current research had been conducted on 113 individuals with age 18 to 22 years, 54% being males, and 46% – females without any known health issues, volunteers being the students of Crimean Federal University, Russia. Blood pressure measurements were done by arterial tonometry (AND model UA-200) and heart rate was also assessed. The questionnaire on last blood pressure profi le check, any previous health issues, medications etc. was borrowed from May Measure Month Data Submission Form. Method for analysis used was variational statistics. Data collected has been recorded and analyzed using Mi-crosoft Excel, and Statistica 12.

It was found that 4.4% individuals had elevated systolic blood pressure with the maximum value of 148 mmHg and 2.6% had elevated diastolic blood pres-sure (maximum of 99 mmHg) either isolated or in combination with increased systolic BP. 7.9% had their heart rate more than 100bpm. 23.8% individuals had their last blood pressure check more than 12 months ago, and 0.8% had never checked the mentioned parameters.

There was no signifi cant association revealed between age and blood pres-sure or heart rate values (p>0.05). However, especially for native students, signifi cant evidence was found for systolic blood pressure to be more in people with higher body mass index (p<0.05). Results of correlation analysis provide the evidence for heart rate being signifi cantly lower in foreign students, who are fasting i.e. not had their meal prior to the check-up (p<0.05), with the lowest being 59 beats/min. Systolic blood pressure was signifi cantly higher in native students compared to international ones (p<0.05).

Elevated blood pressures go unnoticed for years, where early detection is crucial. Our fi ndings suggested that young population lack the knowledge on necessary blood pressure profi le checks. This potentially affects early detec-tion.

Reference:1. Bawazier LA, Buntaran S, Sianipar W, Kekalih A. Blood pressure profi le of young

adults at the faculty of medicine universitas Indonesia. Acta Med Indones. 2019;51(1):54-58.

Sh. Gujaran

10

Current concepts of the pathogenesis of Alzheimer diseaseN. N. Nalivaeva1,2, A. J. Turner2

1Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, RAS, Physiology and Pathology of CNS, Saint Petersburg, Russia; 2University of Leeds, School of Biomedical Sciences, Leeds, United Kingdom

Alzheimer disease (AD) is the leading cause of dementia. Currently some 50 million individuals worldwide are affected by AD and this number increases signifi cantly with the longer life-expectancy. For about 30 years the amyloid cascade hypothesis of AD has placed the amyloid-β peptide (Aβ) formed from the amyloid precursor protein (APP) at the centre stage of neurodegeneration. It represents the major component of the senile plaques characteristic of AD brains. Since the discovery of APP in 1987, its processing has been widely studied in numerous cell lines, animal models and human samples. However, no effective therapeutic agents have reached the clinic based on exploitation of the amylid cascade hypothesis. It is now well documented that APP is pro-cessed in two different catabolic pathways: a minor amyloidogenic pathway in which APP is cleaved by β- and γ-secretases (the latter is formed by sev-eral proteins including presenilins PS1 and PS2) releasing Aβ peptide and a predominant (>90%) non-amyloidogenic pathway in which the protein is suc-cessively cleaved by α- and γ-secretases precluding production of Aβ. Solu-ble, extracellular domains of APP are also released following the actions of α-secretase (sAPPα) or β-secretase (sAPPβ). These various metabolites of APP have distinct physiological roles, and Aβ itself has been suggested to play roles as diverse as ion channel regulation, control of haemostasis and tran-scriptional activation. In both catabolic pathways, the γ-secretase-mediated intramembrane cleavage of APP, after α- or β-secretase action, releases the APP intracellular domain (AICD), which is able to regulate transcription of sev-eral genes, including APP itself, the β-secretase BACE-1 and the Aβ-degrading enzyme neprilysin (NEP). There are three major isoforms of APP (APP695, APP751, APP770) generated as a result of alternative splicing of APP gene but in the brain the APP695 is principally neuronal and expressed at relatively high levels compared with the other two isoforms. Although all APP isoforms are potentially amyloidogenic, it has now been shown that, in neuronal cells, sAPPβ, Aβ and transcriptionally active AICD are preferentially formed from the neuronal APP695 isoform. Despite intensive research, functions of APP remain unclear. APP knockout mice have a relatively normal phenotype due to overlap-ping functions with APP-like proteins 1 and 2. However, it was shown that APP plays an important role in brain development, memory and synaptic plasticity and secreted forms of APP are neuroprotective. Moreover, sAPPβ was shown to drive the neural differentiation of human embryonic stem cells. Another hall-mark of AD is intracellular neuronal tangles formed by hyperphosphorylated tau protein. Accumulation of these abnormal tau aggregates contributes signifi -

11

cantly to neuronal cell death, however it is still unclear which process is primary – formation of toxic Aβ species or accumulation of toxic tau aggregates.

Mutations in APP and presenilin (PS1 and PS2) genes lead to early-onset AD since they increase production of Aβ. There are also some protective APP gene mutations bearers of which live longer without any signs of dementia. Most of AD cases are late-onset sporadic forms and their etiology might involve different mechanisms and gene mutations. Recent genetic studies have identi-fi ed the loci linked to late-onset AD and the majority of them are involved in immune and damage response processes in the cells. It is currently becoming clear that failure in these damage response processes and the defi cit in the activities of amyloid-degrading enzymes (NEP, insulin-degrading, endothelin-converting enzymes and others) underlie late-onset AD. According to the AD Association, two-thirds of people living with AD are women and recent studies reveal how sex-specifi c differences could explain this phenomenon. Recent progress in understanding the molecular mechanisms of AD provide optimism for future therapeutic developments in AD research. For review see (Nalivaeva and Turner, 2019, Br J Pharmacol. doi: 10.1111/bph.14593).

Supported by Russian Foundation for Basic Research (19-015-00232) and State Budget assignment (АААА-А18-118012290373-7).

Natalia N. Nalivaeva E-mail: N.N.Nalivaeva@leeds.ac.uk

Empathy, attitude of medical students towards dementiaVanshul Rana, Sugandha Pandey, Svetlana L. TymchenkoMedical Academy named after S.I. Georgievsky of V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Russia

Often mistaken as a disease, dementia represents a group of symptoms like decline in memory and other thinking abilities of person. According to World Health Organization, approximately 47 million people were diagnosed with de-mentia in 2015. Moreover 59% of the population with probable dementia is unaware of their diagnosis [1]. This has been attributed to the general practi-tioners (GP) attitudes and confi dence for diagnosing dementia. Many interna-tional studies have shown that GPs displayed therapeutic nihilism to dementia patients and refrained from using the term for diagnostics purposes [2]. There is also emergence of the social stigma associated with the dementia which further affects the diagnostic procedure. Thus, it is important to understand the levels of awareness and knowledge of dementia in medical students.

12

Materials and methods. An anonymous survey using Google forms was conducted with 134 international medical students (45 % females, 55 % males, 20.70±2.35 years old) studying within the Republic of Crimea and in South Asia. The survey included questions to collect demographic information and questions focusing on the awareness and attitudes for dementia based on Gen-eral Practitioners Attitudes and Confi dence Scale for Dementia [3] which re-quired the students to agree to or disagree to certain statements. Non-paramet-rical methods including variational statistics were used to analyse all the datain Statistica 12.

Results. Overall the students displayed good awareness, as most of them (90%) agreed that a timely diagnosis benefi ts the patient. Females (p<0.05) are more open to treating patients with dementia than other diseases. More females (p<0.05) thought of lack of knowledge to be a barrier in diagnosing de-mentia. Male (p<0.05) population preferred to avoid the term “dementia” while discussing a diagnosis for dementia. More students with prior experience with dementia (69%) preferred treating patients with other chronic diseases such as diabetes and hypertension. 46% students showed confi dence in their ability of diagnosing dementia irrespective of their year of education (p>0.05). There was a correlation between students’ past experience and their willingnessto do nothing with care of dementia patient (p<0.05). According to answers of students, three factors were seen as challenges in diagnosing dementia i) student factors, ii) patient factors and iii) treatment factors. More than half the students (54%) saw patient factors as a challenge in diagnosing dementia.

Conclusion. Results obtained show difference in attitude based on different factors. Empathy and compassion are essential in ensuring good quality of care which is provided. Most students choosing patient factors as a challenge in di-agnosing of dementia indicates towards poor empathy in students for patients with dementia. The quality of care provided would greatly increase if students could learn to put themselves in their patient’s position. Females are generally more empathetic and compassionate. Empathy also correlates with past expe-rience with dementia. Region of education also plays an important role due the difference in educational curriculum. This study provides a better insight into the attitudes of medical students and the factors affecting them.

References:1. Amjad H, Roth DL, Sheehan OC, Lyketsos CG, Wolff JL, Samus QM. Underdiag-

nosis of dementia: an observational study of patterns in diagnosis and awareness in US older adults. J Gen Intern Med. 2018;33(7):1131-8.

2. Moore V, Cahill S. Diagnosis and disclosure of dementia – a comparative qualita-tive study of Irish and Swedish general practitioners. Aging Ment Health. 2013;17(1):77-84. doi: 10.1080/13607863.2012.692763.

3. Mason R, Doherty K, Eccleston C, Annear M, Lo A, Tierney L, McInerney F, Rob-inson A. General practitioners attitude and confi dence scale for dementia (GPACS-D):

13

confi rmatory factor analysis and comparative subscale scores among GPs and supervi-sors. BMC Fam Pract. 2019;20:6. doi: 10.1186/s12875-018-0896-1.

Vanshul RanaE-mail: vanshulrana@yahoo.com

Sugandha PandeyE-mail: sugandhapandey3499@gmail.com

Integrative physiology of stress-induced disorders in female reproduc-tion: endometriosis and infertility as focus of attentionJayasree Sengupta1,2,3, Debabrata Ghosh1

1Department of Physiology, All India Institute of Medical Sciences, New Delhi, India; 2Chair, Board of the General Assembly, International Union of Physiological Sciences; 3retired

It is generally accepted that stress can affect fertility. Physiological stress can be defi ned as a wide range of physical responses occurring as the direct effect of stressor(s) that affects the homeostasis of bodily functions. Endome-triosis is a chronic infl ammatory disease of the reproductive system, affecting ~15% women during their reproductive years, and results in primary infertility in 50% women. The fecundity rate for a couple where the woman has endo-metriosis is reduced to 2–10%, compared with 15–20% among those without endometriosis. The underlying causative mechanisms of infertility in women with endometriosis are not clearly understood till date. The current knowledge on physiological and emotional consequences under non-stressful and stress conditions and the quality of life of patients diagnosed with endometriosis shall be highlighted while examining the hypothalamic-pituitary-adrenal-gonadal-immune axes and their impact on: (i) adrenaline/ noradrenaline and cortisol, the primary stress-related hormones; (ii) gonadal steroid hormones; (iii) im-mune cells and cytokines, and their regulation in women under stress with or without diagnosed endometriosis. Finally, we shall examine the genomic and proteomic dysfunctions which are likely to infl uence uterine endometrial recep-tivity for embryo implantation and the establishment of fecundity to address the central question whether there is any causal relationship between stress and endometriosis and how they impact on women’s fertility.

The study was supported by several approved research projects funded by Depart-ment of Biotechnology, Department of Science and Technology, Science and Engineer-ing Research Board, Government of India to JS and to DG.

Jayasree Sengupta E-mail: jsen47@gmail.com

14

Ultrasound vocalisation as a measure of anxiety and social problems: studies on the role of vasopressinD. Zelena1,2, E. Sipos1, B. Török1, J. Varga1, A. Fodor1

1Department of Behavioral Neurobiology, Institute of Experimental Medicine, Budapest, Hungary; 2Centre for Neuroscience, Szentágothai Research Centre, Institute of Physiol-ogy, Medical School, University of Pécs, Pécs, Hungary

Vasopressin is the central regulator of the hypothalamic-pituitary-adreno-cortical axis, the main component of stress adaptation. Therefore, vasopressin is thought to contribute to stress-related disturbances (e.g., anxiety). In order to study affective disorders, behavioral studies are performed on animal mod-els. In adult rats, foot shock-induced ultrasonic vocalisations (USVs) provide a useful model of pathological anxiety with objective and effi cient measurement of the affective state. Using a natural vasopressin-defi cient Brattleboro rat, we confi rmed the role of vasopressin in adult anxiety that can be demonstrated by the reduction of foot shock-induced USVs. Anxiety disorders are also prevalent among children, thus the young population should be also studied. The record-ing of maternal separation-induced USVs is a promising method for new drug development, as testing pups requires a very low amount of drugs. Results from both genetic and pharmacological studies confi rmed the role of vasopres-sin in the emission of separation-induced USVs through V1a and V1b recep-tors. These results may be interpreted as a sign of anxiolysis, however, we cannot close out the possibility of disturbed social communication. Indeed, an-tipsychotics, aimed to improve social communication, were able to increase the maternal separation-induced USV in vasopressin-defi cient pups. Nevertheless, vasopressin signaling contributes to anxiety and social behavior and monitoring the emission of USVs is useful in the development of new treatment strategies for anxiety, schizophrenia and autism.

The study was supported by NKFIH grant No. K120311.

Dora Zelena E-mail: zelena.dora@koki.mta.hu

Latest advances in the biology of sleepIrina V. ZhdanovaCEO, BioChron LLC, Boston, MA, USA

Sleep phenomenon, including its role in normal cognitive functions, mood and physical performance, is appreciated over the millennia. Remarkably, the

15

principal function of sleep remains an enigma for modern science. We are yet to learn why we sleep. The last few decades, however, resulted in outstanding surge in new data on sleep process per se, its regulation by the homeostatic mechanism and the circadian clock. Studies in mammalian species brought deep insights into the brain mechanisms of sleep and the role of specifi c brain structures and nuclei in the initiation of Non-REM and REM (rapid eye move-ment) sleep phases and their transitions. An advent of new animal models in sleep research, from zebrafi sh to drosophila and even C. elegance, are current-ly helping to decipher the molecular mechanisms of sleep. A new term “sleep in a dish” refl ects novel approaches to studying sleep-like processes in neuronal groups or active networks in vitro. Finally, a surge in mathematical modeling of sleep process and its interaction with other physiological functions generates new degree of optimism that the mystery of sleep function is soon to be solved.

Irina V. Zhdanova E-mail: irina.zhdanova@bio-chron.com

16

Роль критических полос слуха в реакциях новизны нейронов выс-ших слуховых центров мозга мышиА. Г. Акимов, М. А. ЕгороваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

В выполненном нами нейрофизиологическом исследовании стимул-специфической адаптации нейронов слухового центра среднего мозгаи первичных областей слуховой коры домовой мыши (Mus musculus) по-казано ее фундаментальное значение в реакциях на новизну (Egorova et al., 2019). Мышам предъявляли на фоне адаптации к последовательности из четырех идентичных тональных стимулов, имитирующих структуру се-рий криков дискомфорта мышат, пятый стимул, отличающийся от первых четырех только по частоте. Диапазон изменения частоты составлял -/+ 1 октава относительно характеристической частоты нейрона. У половины исследованных нейронов как в центральном ядре заднего холма среднего мозга, так и в первичных полях (A1 и AAF) слуховой коры это приводило к освобождению от адаптации в ответах на пятый стимул, т.е. величина ответа на пятый стимул превышала ответы на второй–четвертый стиму-лы. Поскольку использованные нами стимулы различались по частоте,то естественным образом возникает вопрос, какова же роль в таких ре-акциях на новизну основного механизма частотного различения сигналов – механизма критических полос? Представления о спектральном анали-зе звуков в слуховой системе базируются на широко известных данныхоб организации слухового частотного анализатора как набора внутренних перекрывающихся слуховых фильтров, или критических полос. Если ча-стотный интервал между спектральными составляющими акустического сигнала больше, чем ширина фильтра, то эти спектральные составля-ющие попадают в разные фильтры и могут восприниматься раздельно.В противном случае они возбуждают один и тот же частотный фильтри раздельно не воспринимаются. Чем шире фильтр, тем меньше вероят-ность, что спектральные максимумы сложного звукового сигнала будут об-наружены по отдельности, и больше вероятность того, что спектральные максимумы попадут в один и тот же фильтр. Таким образом, единствен-ный параметр критических полос – их ширина (Гц) определяет способ-ность слуховой системы к частотному различению звуков: чем она уже, тем выше разрешающая способность слуха. В нашем исследовании эф-фект новизны усиливался при локализации частот основной последова-тельности тонов и дополнительного стимула в двух неперекрывающихся критических полосах слуха. Таким образом, механизм критических полос участвует в усилении реакций новизны слуховых нейронов среднего мозга и слуховой коры.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 18-015-00188) и феде-

17

рального бюджета по госзаданию на 2018–2020 годы (№ регистрации темы АААА-А18-118013090245-6).

Литература:Egorova M.A., Akimov A.G., Khorunzhii G.D., Ehret, G. Recovery from Adaptation

in Mouse Auditory Midbrain Neurons: Frequency Effects of Deviant Tones in Tone Sequences. Proceedings of the 13th Göttingen Meeting of the German Neuroscience Society. 2019. T18-9A.

Акимов Александр ГригорьевичE-mail: agakimov@yandex.ru

Процессы интеграции функций в церебровисцеральной осиВ. Г. АлександровИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Российский государственный пе-дагогический университет им. А.И. Герцена; Санкт-Петербург

Результаты многолетних экспериментальных и клинических исследо-ваний свидетельствуют о том, что структуры центральной нервной систе-мы вовлечены в контроль функций внутренних органов. Они интегриру-ют восходящие афферентные потоки и формируют нисходящие командык структурам автономной нервной системы. Процессы взаимодействия центральной нервной системы и висцеральных систем описываютсяв рамках концепции церебровисцеральных осей, в состав которых вклю-чают структуры центральной и периферической нервной системы, вну-тренние органы с их местными механизмами регуляции, а в некоторых случаях и симбионтную микрофлору этих органов. К настоящему времени накоплен значительный объём экспериментальных данных, описывающих функции многочисленных нервных цепей, связывающих мозг и внутрен-ние органы, в частности сердце (Thayer and Lane, 2009). Вместе с тем, следует иметь в виду, что центральный отдел всех церебровисцеральных осей представляет собой «центральную автономную сеть» (Benarroch, 1993), которая образована многочисленными кортикальными и стволовы-ми структурами, охваченными реципрокными связями. Согласно концеп-ции нейровисцеральной интеграции, эта сеть обеспечивает связь между «психическим состоянием и автономными функциями» (Thayer and Lane, 2000). Иными словами, центральная автономная сеть обеспечивает инте-грацию поведения висцеральных систем в текущий когнитивный и эмоци-ональный контекст. В связи с этим особое значение приобретает изуче-ние процессов интеграции автономных функций на кортикальном уровне

18

и, в частности, вопрос о функциональных особенностях различных обла-стей автономной коры, их взаимодействии между собой и с другими ча-стями коры.

Александров Вячеслав ГеоргиевичE-mail: aleksandrovv@infran.ru

Роль цитокинов в системных механизмах регуляции дыханияН. П. АлександроваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Согласно традиционной точке зрения функциональные взаимодей-ствия между органами и системами органов, регуляция их активностии формирование адаптивных реакций на изменение условий внешнейи внутренней среды обеспечиваются нервными и эндокринными меха-низмами. Роль иммунных механизмов в системной регуляции физиоло-гических функций начали рассматривать лишь в последние десятилетия ХХ века, когда стало известно, что иммунная система взаимодействуетс нервной системой посредством цитокинов – молекул, экспрессируемых иммунными клетками.

Целью данного исследования явилось получение экспериментальных фактов, доказывающих участие провоспалительных цитокинов в рефлек-торной регуляции дыхания.

В экспериментах на наркотизированных животных установлено,что при спокойном дыхании экзогенное повышение уровня IL-1β и ФНО-α в крови или в цереброспинальной жидкости вызывает увеличение общего инспираторного усилия, легочной вентиляции, учащение дыхания и рост дыхательного объема. В то же время наблюдается модуляция централь-ных механизмов гиперкапнической и гипоксической хеморецепции, кото-рая вызывает снижение вентиляторной чувствительности к изменению газового состава крови и, как следствие, ослабление компенсаторных ме-ханизмов системы внешнего дыхания. Установлено, что основным меха-низмом респираторных эффектов провоспалительных цитокинов являет-ся активация циклооксигеназных и NO-синтазных путей.

Полученные данные позволяют предположить, что эндогенное повы-шение системного и/или церебрального уровня провоспалительных цито-кинов может быть одной из причин нарушения дыхания при различных формах патологии мозга, снижения вентиляторной чувствительностик гиперкапнии у больных ХОБЛ, а также явиться связующим звеном между

19

инфекцией и нарушениями дыхания у новорожденных (апноэ младенцев, синдром внезапной детской смерти).

Александрова Нина ПавловнаE-mail: naleks54@yandex.ru

Особенности экспрессии мРНК MARCKS в теменной коре и гиппокам-пе крыс со спонтанной гипертензиейА. С. Альдекеева, Н. З. КлюеваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Последние исследования показали, что крысы со спонтанной гипер-тензией (линии SHR) широко используются в качестве ценной экспери-ментальной модели синдрома дефицита внимания с гиперактивностью у детей (СДВГ), имеют существенные генетические изменения, однако возможные молекулярные и клеточные процессы, влияющие на развитие СДВГ, остаются недостаточно исследованными.

В рамках интернационального многоцентрового СДВГ генетического проекта (IMAGE) была исследована группа генов – возможных кандида-тов на участие в развитии СДВГ и их биологических соседей, которые со-вокупно относят к IMAGE генам. Значительная часть таких генов отвечает за обучение и показывает либо снижение, либо увеличение экспрессиив тканях крыс линии SHR по сравнению с крысами линии WKY (нормотен-зивный контроль).

Одной из ключевых особенностей крыс линии SHR является повышен-ное содержание несвязанных ионов кальция в цитозоле клеток некоторых тканей. При этом может изменяться функционирование кальций-зависи-мых ферментов и каскадов передачи внутриклеточного сигнала, в част-ности, активность протеинкиназы С (ПКС). Показано, что у крыс линии SHR изменяется уровень экспрессии мРНК белков, связанных с функцио-нированием глутаматных рецепторов и обменом катехоламинов. В таких условиях особую роль приобретают белки – мажорные субстраты ПКС,в частности MARCKS. Белок MARCKS имеет широкий спектр функций, на-чиная от роли в эмбриональном развитии до пластичности мозга взросло-го человека и участия в воспалительной реакции. Он регулирует динамику актинового цитоскелета и везикулярный транспорт и, как следствие, уча-ствует в регуляции клеточной миграции, секреции, пролиферации и диф-ференциации в различных тканях. На протяжении всего развития позво-ночных MARCKS широко экспрессируется в тканях, полученных из всех зародышевых слоев, с особенно сильной экспрессией в нервной системе.

20

Целью данного исследования является оценка уровня экспрессии мРНК MARCKS – мажорного субстрата ПКС в теменной коре и гиппокам-пе крыс линии SHR.

Методика. В исследовании использовались образцы теменной коры и гиппокампа 10 самцов крыс линии SHR и 10 взрослых самцов крыс ли-нии WKY (в качестве нормотензивного контроля) массой 280,7±9,5 г, в воз-расте приблизительно 90 дней. Из полученных образцов осуществляли выделение тотальной РНК с ее последующей обратной транскрипцией,а полученную в результате кДНК анализировали методом ПЦР-РВ.

Результаты. Мы показали, что крысы линии SHR демонстрируют по-ниженный уровень экспрессии мРНК MARCKS по сравнению с нормотен-зивным контролем и в теменной коре, и в гиппокампе. Поскольку часть генов группы IMAGE отвечает за белки, связанные с кальциевым путем внутриклеточной сигнализации, мы полагаем, что этот белок, как и другие мажорные субстраты ПКС, может входить в состав группы IMAGE.

Альдекеева Анна СергеевнаE-mail: anya.aldekeeva@yandex.ru

Проявление перцептивного стиля человека в формировании его по-зного ответа на слуховую информацию о движенииИ. Г. Андреева1, А. П. Гвоздева1, Ю. П. Герасименко2, Е. В. Боброва2

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, 1Ин-ститут физиологии им И.П. Павлова РАН; Санкт-Петербург

При ориентации в пространстве наблюдается индивидуально-типоло-гическое предпочтение зрительной или вестибулярной информации, кото-рое связано с общей стратегией двигательной активности и поддержания позы (Isableu, Ohlmann, Cremieux, Amblard, 1997; 2003).

В представленной работе изучали проявления индивидуальных осо-бенностей обработки сенсорной информации у человека и реагирования на нее. Анализировали позные реакции на приближающиеся и удаляющи-еся звуковые образы. Приближение и удаление источников звука модели-ровали линейными изменениями амплитуды и частоты в последователь-ностях тональных импульсов. Оптимальные параметры стимуляции были выбраны на основе результатов работы (Вартанян, Андреева, Мазинг, Маркович, 1999). Обследованы группы испытуемых с нормальным слухом и разным когнитивным стилем – полезависимость/поленезависимость (8 и 9 человек соответственно).

Зарегистрированы стабилограммы до, во время и после звуковой

21

стимуляции разных типов – удаляющиеся, приближающиеся и непод-вижные звуковые образы, и проанализированы характеристики колеба-ний центра давления тела вдоль сагиттальной оси – длина траектории центра давления, средняя линейная скорость, смещение центра давле-ния и разброс. Выявлены существенные различия в стратегиях поддер-жания равновесия между группами испытуемых. Разброс в группе по-ленезависимых испытуемых (ПН) был выше, чем у полезависимых (ПЗ) при всех условиях и во всех временных интервалах. При сравнительном анализе показателей во время стимуляции длина траектории и средняя линейная скорость в группе ПН оказались больше, чем у ПЗ, только в от-вет на удаляющиеся звуковые образы. У ПЗ при предъявлении прибли-жающихся звуковых образов наблюдали достоверное смещение центра давления назад. Неподвижные звуковые образы не влияли ни на одиниз изученных во время прослушивания показателей.

Обнаруженные различия в реакциях системы регуляции позы хоро-шо согласуются с представлениями о преимущественном использованиидля поддержания равновесия в исследованных группах испытуемых сен-сорной информации разных типов: экстероцептивной у полезависимых,и проприоцептивной у поленезависимых испытуемых.

Работа частично поддержана РФФИ (проект № 15-04-02816) и сред-ствами государственного бюджета по госзаданию на 2013–2020 (темы№ АААА-А18-118013090245-6 и № 0134-2014-0003).

Литература:Isableu B., Ohlmann Th., Cremieux J., Amblard B. Selection of spatial frame of

reference and postural control variability. Exp. Brain Res. 114:584–589. 1997.Isableu B., Ohlmann Th., Cremieux J., Amblard B. Differential approach to strategies

of segmental stabilization in postural control. Exp. Brain Res. 150:208–221. 2003.Вартанян И.А., Андреева И.Г., Мазинг А.Ю., Маркович А.М. Моделирование

фронтального приближения и удаления звукового источника. Авиакосмическая и экологическая медицина. 33(5):36–40. 1999.

Андреева Ирина ГермановнаE-mail: ig-andreeva@mail.ru

История создания в Колтушах звуконепроницаемых камер для ис-следования высшей нервной деятельности собакЛ. Е. АндрееваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Главной задачей Биостанции в Колтушах являлось исследование генетики ВНД и влияния условий воспитания на тип нервной системы

22

животных. В 1932 г. по проекту И.Ф. Безпалова здесь возвели здание Лаборатории экспериментальной генетики ВНД. В нем были созданы зву-конепроницаемые камеры, подобные тем, что уже существовали в Инсти-туте экспериментальной медицины в так называемой «Башне молчания». При их строительстве И.Ф. Безпалов консультировался с И.П. Павловым и Е.А. Ганике, который в свое время занимался проектированием «Башни молчания».

Прототипом этих камер послужили звуконепроницаемые камеры в ла-боратории голландского профессора Г. Цваардемакера, которые он ис-пользовал для изучения функционирования органов слуха у человека.К ним предъявлялись строгие требования. 1) камера должна быть выстро-ена из многих слоёв материалов, из которых одни – поглощают звуковые колебания, а другие – их отражают, причём эти материалы располагают-ся друг за другом в самом разнообразном порядке; 2) камера должна со-стоять из двух вставленных одна в другую камер, разделенных воздушной прослойкой, в которой волнообразно проложен гофрированный картон толщиной 2 сантиметра; 3) внутренность камеры должна быть выстлана поглощающим звук материалом во избежание резонанса (Подкопаев Н.А. Методика изучения условных рефлексов. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1952. 108 с.).

Павлов отмечал: «Только такое здание освободит душу современного исследователя этой области от постоянной тревоги, как бы посторонний раздражитель не повредил проектируемой подробности опыта, а такжеот едкой печали, а часто от ярой злости, когда действительно важнейший момент опыта пропадает вследствие вмешательства этих незваных раз-дражителей, только такое здание не даст пропадать массе трудов и вре-мени даром и придаст высшую точность исполняемой работе в основной её стороне».

Уникальность звуконепроницаемых камер, обеспечивших полную изо-ляцию от внешних помех для проведения экспериментов при исследова-нии условных рефлексов, состояла в том, что она позволяла устранить все случайные раздражители и использовать при проведении опыта це-лый ряд раздражителей в различных комбинациях, на фоне которых из-учалось действие какого-либо одного конкретного раздражителя. Этим звуконепроницаемые камеры отличались от использовавшихся ранеев Колтушах камер открытого типа, когда экспериментатор и животное на-ходились в одной комнате.

Первоначально исследование условных рефлексов у собак проводи-лось в трех оборудованных в Лаборатории звуконепроницаемых камерах, затем их количество возросло. И.П. Павлов неоднократно присутствовал на опытах своих сотрудников и живо интересовался ходом работы и ее результатами.

На втором этаже Музея И.П. Павлова в Колтушах в одной из комнат

23

имеется звуконепроницаемая камера, созданная уже после смерти уче-ного – в 1936 или 1937 году. Тем не менее, как в этой комнате, так ив самой камере сохранены предметы, которыми пользовались в те годы при исследовании высшей нервной деятельности у собак. Камера полно-стью копирует те камеры, которые были построены в Лаборатории в 1932 году.

В комнате с камерой имеется «пульт управления»: включатели услов-ных раздражителей (шума, света, метронома, звонка, гудка) и безусловно-го раздражителя (кормушки с едой, находящейся в камере). Над пультом размещается шкала для регистрации условных и безусловных слюноотде-лительных рефлексов. В самой камере располагается станок с лямками для фиксации собаки, а в его передней части – вращающаяся кормушка. Здесь же хранятся трещотка, применявшаяся для развития эксперимен-тального невроза у собак, и приборы для вызова условных рефлексов (электрический колокольчик, электрический звонок, два метронома и др.).

Андреева Лариса ЕвгеньевнаE-mail: andreeva.larisa@mail.ru

Нитрергическая регуляция трансэпителиального переноса бикарбо-натов при ирритации слизистой оболочки желудкаЮ. В. Андреева, Р. П. Хропычева, В. А. ЗолотаревИнститут физиологии им И.П. Павлова РАН; Санкт-Петербург

Увеличение переноса ионов бикарбоната (HCO3-) из подслизистого

слоя на поверхность желудочного эпителия рассматривается как однаиз основных реакций адаптивной гастропротекции, в норме обеспечива-ющая защиту слизистой оболочки желудка (СОЖ) от агрессивной кис-лой среды. Рассматривая эту реакцию, необходимо учитывать, что кон-центрация HCO3

- в подслизистом слое желудка меняется в зависимостиот скорости секреции кислоты, что известно как феномен «щелочного при-лива». Основными факторами, регулирующими транспорт HCO3

- на по-верхность СОЖ, являются простагландины и оксид азота. Ранее нами было установлено, что блокада нейрональной либо эндотелиальной изоформы синтазы оксида азота (nNOS и eNOS, соответственно) по-разному влияетна вызванную ирритацией СОЖ продукцию бикарбонатов. Увеличение секреции HCO3

- было следствием активации nNOS. Эффект eNOS за-висел от продукции кислоты в желудке. В ацидифицированном желудке подавление eNOS сопровождалось усилением продукции HCO3

-, темне менее, после блокады H+/K+-АТФазы омепразолом реакция прекраща-

24

лась [1].Задачей данной работы была проверка на модели «щелочного прили-

ва» гипотезы о влиянии eNOS на транспорт HCO3- из подслизистого слоя

на поверхность эпителия в условиях слабой ирритации СОЖ. В работе также анализировалось взаимодействие nNOS и eNOS с циклооксигена-зами (ЦОГ) и оценивалось влияние изоформ NOS на базолатеральныеи апикальные транспортеры поверхностных эпителиальных клеток. В опы-тах на крысах слабая ирритация СОЖ производилась посредством пер-фузии желудка in situ гипертоническим раствором повышенной кислот-ности (1 M NaСl pH 2.0, 20 мин) на фоне внутривенной инфузии раствора NaHCO3 (10 ммоль*кг-1*ч-1), моделирующей «щелочной прилив». Продук-цию HCO3

- рассчитывали по результатам измерений pH/PCO2 перфузата, омывающего СОЖ [2].

Парентеральная инфузия NaHCO3 существенно потенцировала вы-званную ирритацией продукцию бикарбонатов на фоне угнетения омепра-золом собственной секреции кислоты, но не влияла на транспорт HCO3

-в нормацидном состоянии. Потенцирующий эффект инфузии NaHCO3по отношению к желудочной продукции бикарбонатов устранялся в ус-ловиях in vivo селективным блокатором nNOS 7-нитроиндазолом (7-NI;10 мг/кг внутривенно), в то время как неселективный блокатор nNOS и eNOSNω-нитро-L-аргинин (L-NNA; 10 мг/кг внутривенно) не оказывал влияния. Блокатор ЦОГ ндометацин (5 мг/кг внутривенно) угнетал секрецию HCO3

- как сам по себе, так и в присутствии L-NNA, но не действовал на фоне 7-NI. Секреторная реакция также подавлялась 4,4′-диизотиоцианостильбен-2,2′-дисульфоновой кислотой, но не NH4Cl.

Сделан вывод, что стимулированный ирритацией транспорт бикарбо-натов из сосудов подслизистого слоя на поверхность СОЖ происходитв результате активации nNOS, опосредуемой ЦОГ, что, вероятно, ускоря-ет работу электрогенных котранспортеров Na+/HCO3

- семейства NBCe [3]. Стимуляция eNOS на фоне повышенной концентрации HCO3

- в желудоч-ном кровотоке, напротив, приводит к угнетению секреции HCO3

-.Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-

ных научных исследований государственных академий на 2014-2020 годы (ГП-14, раздел 64).

Литература:[1] Золотарев В.А. и др. // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 101(4): 415–

432. 2015.[2] Золотарев В. А. и др. // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 82(7): 111–116.

1996. [3] Aalkjaer C. et al. // Compr. Physiol. 4(4): 1605–37. 2014.

Андреева Юлия ВладимировнаE-mail: zolotarevva@infran.ru

25

Особенности активации нижних мочевых путей при разных видах локомоцииЕ. Ю. Баженова1,2, Н. С. Меркульева1,2, В. А. Ляховецкий1,3, А. А. Вещиц-кий1, О. В. Горский1,2, Н. С. Павлова1,2, П. Е. Мусиенко1,2,3

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Институт трансляционной биомедицины СПбГУ, 3Российский научный центр радиологии и хирургических технологий им. акад. А.М. Гранова МЗ РФ; Санкт-Петербург

Дисфункция нижних мочевых путей часто возникает после травмы спинного мозга. Такая травма может нарушать основные функции моче-вого пузыря – накопление мочи и мочевыделение [1]. Известно, что со-четание эпидуральной стимуляции (ЭС) спинного мозга и локомоторных тренировок после спинального повреждения приводит к восстановлению не только локомоции, но и функции мочевого пузыря [2, 3]. Механизмы такого взаимодействия мало изучены. В настоящей работе проводился нейрофизиологический анализ вовлечения спинальных нейронных се-тей, контролирующих мочевой пузырь, в активность при различных дви-гательных задачах. Выполнялась одновременная регистрация электро-миографической (ЭМГ) активности мышц задних конечностей, детрузораи наружного сфинктера уретры при ходьбе в разных направлениях. Па-раллельно осуществляли запись кинематики локомоторных движенийи динамики внутрипузырного давления (цистометрию). Ходьбу вызыва-ли ЭС спинного мозга на уровне сегментов L5–L7. Записывались также пассивные движения задних конечностей в ритме шага для проверки ар-тефактивности влияния ЭС на ЭМГ-активность мышц. Было обнаружено,что ЭС, инициирующая локомоторные движения задних конечностей, вы-зывала одновременную ЭМГ-активность детрузора и наружного сфинкте-ра уретры, а также увеличение внутрипузырного давления. Прекращение ЭС возвращало активность системы нижних мочевых путей на базовый уровень. При этом ЭМГ-активность детрузора и наружного сфинктера уре-тры соответствовала ритму локомоции задних конечностей как при актив-ной, так и при пассивной ходьбе, что доказывает модулирующее влияниена функцию нижних мочевых путей соматосенсорного входа при локомо-торных движениях. Как детрузор, так и наружный сфинктер уретры облада-ли максимальной активностью во время определенной фазы цикла шага, например, в фазу переноса при ходьбе вперед и в фазу опоры при ходьбе назад. При этом активность наружного сфинктера уретры была более вы-ражена при ходьбе вперед. Давление в мочевом пузыре при вызванной ходьбе увеличивалось значительно больше, чем при пассивной ходьбе. Полученные данные свидетельствуют о том, что при ходьбе изменяются нейрофизиологические характеристики функционирования нижних моче-вых путей. На этом основании можно сделать вывод, что локомоторные нейронные сети взаимосвязаны с областями, отвечающими за висцераль-

26

ный контроль нижних мочевых путей. Причем активация висцеральных сетей зависит от локомоторного паттерна и, в частности, от направления ходьбы.

Работа поддержана грантом РФФИ №17-04-01822.

Литература:1. Gomez-Amaya S.M., Barbe M.F., De Groat W.C., Brown J.M., Tuite G.F., Corcos

J., Fecho S.B., Braverman A.S., Ruggieri Sr, M.R. Neural Reconstruction Methods of Restoring Bladder Function: A Critical Review. // Nat. Rev. Urol. 12, 100–118 (2016).

2. Horst M., Van den Brand R., Heutschi J., Musienko P., Gobet R., Sulser S., Courtine G., Eberli D. Multi-systems neurorehabilitation improves bladder function after spinal cord injury // J. Urol., 185(4), e171 (2011).

3. Gad P.N., Roy R.R., Zhong H., Gerasimenko Y.P., Taccola G., Edgerton V.R. Neuromodulation of the neural circuits controlling the lower urinary tract. // Exp. Neurol. 285, 182–189 (2016).

Баженова Елена ЮрьевнаE-mail: bazhenovaeu@infran.ru

Влияние центральных отделов миндалевидного комплекса на си-стемную гемодинамику крысЕ. И. Бакулина, В. А. Маркин, И. Д. РомановаСамарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Коро-лёва

Миндалевидный комплекс оказывает значительное влияние на многие параметры деятельности сердечно-сосудистой системы: артериальное давление, частоту сердечных сокращений, сосудистый тонус и другие [1]. Центральное ядро миндалины входит в систему, которая носит назва-ние расширенной миндалины. Так как данная структура является однимиз звеньев экстрагипоталамической системы кортиколиберина, то она влияетна стресс-зависимое поведение у животных, играет важную роль в иници-ации эмоционально-мотивированного ответа. Разрушение центральногои латерального ядер миндалевидного комплекса значительно снижа-ет развитие стрессорного ответа у животного и увеличивает экспрессию мРНК кортиколиберина в миндалине и гипоталамусе [2].

Целью настоящей работы являлось изучение роли центральных отделов миндалевидного комплекса в регуляции деятельности сердеч-но-сосудистой системы крыс. Исследование проводилось на интактныхи подвергшихся электролитическому разрушению центральных отделов миндалины самках крыс в состоянии покоя и при моделировании глю-кокортикоид-индуцированного стресса [3]. Регистрацию систолического,

27

диастолического, среднего и пульсового давления, частоты сердечных со-кращений и минутного объема крови осуществляли на хвостовой артерии неинвазивным методом с использованием прибора «CODA Monitor» (Kent Scientifi c Corporation).

Было установлено, что показатели систолического и диастолического давления в состоянии покоя были выше у крыс контрольной группы, чем у животных экспериментальной группы. Однако значение пульсового дав-ления в состоянии покоя больше у животных, подвергшихся разрушению центральной миндалины. Частота сердечных сокращений в покое вышеу крыс экспериментальной группы, чем у интактных животных.

Развитие стресса индуцировали однократным внутрибрюшинным вве-дением Гидрокортизон Рихтер (Gedeon Richter Plc) в дозе 10 мг/1 кг массы тела животного, что в контроле привело к системному возрастанию си-столического давления, и незначительному снижению диастолического. В то же время у крыс экспериментальной группы мы наблюдали резкое возрастание систолического и диастолического давления спустя полтора часа после введения препарата, а затем снижение данных параметров давления к третьему часу эксперимента. Введение гидрокортизона при-вело к незначительному увеличению частоты сердечных сокращений в контрольной и экспериментальной группах.

На основании того, что при введении гидрокортизона параметры дав-ления изменяются, а значения частоты сердечных сокращений на про-тяжении всего эксперимента изменяются незначительно, можно предпо-ложить, что центральное ядро амигдалы усиливает тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы, за счет чего возрастает его влия-ние на тонус кровеносных сосудов. На наш взгляд, данное влияние мин-далины реализуется, прежде всего, через гипоталамический путь, а не по-средством связей с продолговатым мозгом.

Литература:1. Sanford L.D., Parris B., Tang X. GABAergic regulation of the central nucleus of

the amygdala implication for sleep control // Brain Res. 2002. V. 956. № 2. P. 276–284.2. Шабанов П.Д., Лебедев А.А. Структурно-функциональная организация си-

стемы расширенной миндалины и ее роль в подкреплении // Обзоры по клиниче-ской фармакологии и лекарственной терапии. 2007. Т. 5. № 1. С. 2–16.

3. Залаева А.Б. Влияние глюкокортикоидов на уровень глюкозы в крови у мы-шей // Международный студенческий научный вестник. 2017. № 6.; URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=17883 (дата обращения: 28.07.2019).

Бакулина Екатерина ИвановнаE-mail: bakulinae@inbox.ru

28

Нейроэндокринные аспекты формирования и коррекции тревожно-депрессивных расстройствК. А. БарановаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

В последние десятилетия неуклонно возрастает количество людей, ко-торые пострадали при возникновении чрезвычайных ситуаций или терак-тах, а также ставших жертвами других серьёзных конфликтов, связанныхс угрозой жизни и приводящих к развитию посттравматического стрессо-вого расстройства (ПТСР). Также современный человек все чаще под-вергается действию хронических стрессов, ему всё труднее справлятьсяс большим числом противоречий между личностью и социумом, и, потому в настоящее время депрессии выходят на первое место по распростра-нённости. Изучение тревожных и депрессивных состояний и разработка новых технологий лечения невозможны без исследований, проводимыхна животных.

Для моделирования депрессивного состояния у лабораторных крыс ис-пользовалась парадигма «выученная беспомощность» (60 ударов током в случайном порядке в замкнутой камере), для формирования аналога ПТСР применяли угрожающий жизни травматический стресс (иммобили-зация на протяжении 2 часов, 20-минутное плавание, воздействие этило-вого эфира в течение 1 минуты) и напоминающий рестресс.

В последние годы было продемонстрировано, что для предотвращения постстрессорных нарушений у крыс в данных моделях эффективно при-менение прекондиционирующих воздействий умеренной гипоксией (360 Торр, 3 раза по 2 часа через 24 часа) и прерывистой ишемии конечно-сти (ишемия лапы, 3 раза по 5 минут через 15 минут). В обоих случаях прекондиционирование оказывало мощный стресс-протективный эффект, предотвращая развитие тревожного и депрессивного расстройств.

В данной работе иммунохимическими методами изучали изменения уровней кортикостерона в крови и его рецепторов в мозге, а также корти-колиберина и его рецепторов у крыс в процессе формирования тревожно-депрессивных расстройств и после применения гипоксического или дис-тантного ишемического прекондиционирования перед стрессированиемв данных моделях. В модели ПТСР обнаружено, что основной стресс-гормон крыс кортикостерон после рестресса (триггера симптоматики стрессорного расстройства) был устойчиво сниженным в крови, также за-метно падал уровень экспрессии его рецептора в регуляторных центрах гипоталамуса. У гипоксически прекондиционированных животных содер-жание кортикостерона в плазме было близко к контролю, а у ишемиче-ски – достоверно повышалось после рестресса. В обоих случаях также возрастала иммунореактивность гипоталамуса стрессоустойчивых крыс к глюкокортикоидным рецепторам. Для модельной депрессии показано

29

значительное и устойчивое повышение уровня кортикостерона, предот-вращавшееся прекондиционирующими воздействиями. При этом уровень экспрессии его рецептора в мозге, напротив, снижался после выработки «выученной беспомощности» и возрастал при предварительном приме-нении умеренной гипоксиии или ишемии, особенно в зубчатой извилине гиппокампа.

Также обнаружено, что оба типа стрессирования стимулируют гипер-продукцию нейрогормона кортилиберина гипоталамусом, тогда как пре-кондиционирующие воздействия нормализуют его уровень в этой структу-ре. Что касается иммунорективности к кортиколибериновым рецепторам, то в экстрагипоталамических областях мозга непрекондиционированных животных наблюдается тенденция к её снижению, при этом в гипоталаму-се крыс с депрессивной патологией отмечается возрастание экспрессии рецепторов к кортиколиберину, а при ПТСР-подобной патологии, наобо-рот, достоверный спад. Прекондиционирующие воздействия изменяли паттерн экспрессии данных рецепторов в мозге на противоположный, предотвращая стресс-опосредованные нарушения.

Таким образом, умеренная гипоксия и ишемия демонстрировали сход-ные тенденции в коррекции гормональных нарушений, вызванных по-вреждающими воздействиями, что может свидетельствовать о запуске универсальных механизмов регуляции.

Поддержано грантом РФФИ 19-015-00336.

Баранова Ксения АлександровнаE-mail: ksentippa@mail.ru

Исследование эффекта «перекрестной адаптации» между акклима-тизацией к среднегорью и психоэмоциональным стрессом на моде-ли ПТСРВ. С. Барышева, М. Ю. ЗенькоИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

При адаптации к условиям среднегорья в организме животного, при-способленного к жизнедеятельности в условиях равнины, повышается резистентность к воздействию других стрессорных факторов [1]. Этот эф-фект, известный под названием «перекрестной адаптации», был описан Феликсом Залмановичем Меерсоном.

При моделировании посттравматического стрессового расстройства на акклиматизированных животных у последних достоверно понижается уровень кортикотропин-рилизинг фактора в зонах CA1 и DG гиппокам-

30

па в сравнении с контрольной группой акклиматизированных животных.При этом уровень экспрессии глюкокортикоидных рецепторов в зонах CA1 и DG гиппокампа достоверно повышен. Последнее подтверждает уси-ление отрицательной обратной связи у животных с посттравматическим стрессовым расстройством, как было показано ранее [2]. Помимо этого, базальный уровень кортикостерона в крови у животных данной экспери-ментальной группы уменьшен, что отражает гипофункцию гипоталамо–ги-пофизарно–адреналовой системы. По результатам теста «приподнятый крестообразный лабиринт», проводимого животным на третьи сутки после индукции посттравматического стрессового расстройства, обнаружено, что тревожное поведение у них не сформировалось. Эти данные свиде-тельствует об анкиолитическом эффекте акклиматизации.

Таким образом, адаптация к хронической гипобарической гипоксиив условиях среднегорья выражается в анксиолитическом эффекте у жи-вотных с посттравматическим стрессовым расстройством. Однако аккли-матизация не предотвращает развитие гипофункции гипоталамо–гипофи-зарно–адреналовой системы.

Литература:1. Меерсон Ф. З. Адаптация, стресс и профилактика // М.: Наука, 1981. 278 с.2. Liberzon I., Krstov M., Young E.A. Stress-restress: Effects on ACTH and fast

feedback. Psychoneuroendocrinology, 1997, vol. 22, no. 6, pp. 443–453.

Барышева Виктория СергеевнаE-mail: yota79992067968@yandex.ru

Формирование направленной локомоторной активности путем воз-действия на сенсорные системыЮ. А. Баулин1,2, О. В. Волкова2, А. М. Луничкин1, А. Н. Князев1

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики

Исследование направленной локомоторной активности различных ви-дов насекомых является актуальной темой исследований последних летво многих странах мира. Наиболее перспективным и адекватным вари-антом активации подобных физиологических механизмов является воз-действие на сенсорные системы объекта. Поскольку данный способ под-разумевает целый комплекс решений, как инвазивных, так и удаленного воздействия (неинвазивный). Это позволяет подобрать наиболее эффек-тивный способ для решения конкретной задачи – управления направ-

31

ленным поведением насекомого. Наиболее перспективным приложением исследования является создание способа доставки различных сенсорных (технических) элементов в зоны, труднодоступные для человека.

Можно выделить несколько способов воздействия, апробированных для получения поведенческого ответа на таких видах насекомых как сверч-ки Phaeophilacris bredoides, Gryllus bimaculatus и тараканы Gromphadorhina portentosa. Данные виды обитают в разных природных условиях и харак-теризуются различным набором поведенческих реакций. Их сенсорные каналы различной модальности достаточно подробно исследованы.

На сверчках Ph. bredoides и G. bimaculatus изучена возможность запу-ска адекватного защитного поведения в ответ на стимуляцию механосен-сорных систем акустическими сигналами и смещениями воздушных по-токов. Защитные реакции у этих видов проявляются в форме затаиванияи/или избегания источника стимуляции. Данный механизм можно исполь-зовать для непрецизионной доставки сенсорных (технических) элементов в интересующую оператора труднодоступную зону.

На мадагаскарском таракане Gromphadorhina portentosa был прове-ден целый комплекс исследований. Обнаружено понижение локомотор-ной активности и описано изменение набора и характера поведенческих реакций при изменении температуры окружающей среды. Подтверждена возможность управления направлением движения животного при подаче стимулирующего электрического импульса определенной конфигурации на антенну. Мы полагаем, что подобные исследования будут способство-вать созданию и развитию гибридной микроробототехники с применением насекомых в качестве транспортной платформы для прецизионной до-ставки сенсорных элементов в интересующую оператора зону.

Работа выполнена в рамках государственного бюджета РФ по гос.заданию (тема № АААА-А18-118013090245-6). Все применимые международные, нацио-нальные и/или институциональные принципы ухода и использования животных были соблюдены. Каких-либо исследований с участием людей в качестве объ-ектов изучения не проводилось.

Баулин Юрий АлексеевичE-mail: ghost7104@mail.ru

32

Возможные механизмы потенцирующего влияния тиенопиримиди-новых производных на стимуляцию стероидогенеза хорионическим гонадотропином у самцов крысА. А. Бахтюков, К. В. Деркач, Д. В. Дарьин, А. О. ШпаковИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург; Санкт-Петербургский государственный университет

Применение лютеинизирующего гормона (ЛГ) и хорионического гона-дотропина человека (ХГЧ) для коррекции репродуктивных дисфункцийи во вспомогательных репродуктивных технологиях сопряжено с побоч-ными эффектами, среди которых развитие резистентности тканей к го-надотропинам, подавление активности гипоталамических звеньев гонад-ной оси, синдром гиперстимуляции яичников. Эти эффекты во многом обусловлены использованием высоких доз гонадотропинов, вследствие чего актуальной задачей является разработка подходов для их снижениябез ослабления эффективности ЛГ и ХГЧ. Наряду с гонадотропинамив последние годы разрабатываются низкомолекулярные аллостерические агонисты рецептора ЛГ на основе тиенопиримидиновых производных (ТП), которые, в отличие от ЛГ и ХГЧ, проникают в трансмембранный ка-нал и связываются с расположенным там аллостерическим сайтом. По-скольку сайты связывания гонадотропинов и ТП различаются, то при со-вместном действии на клетки-мишени они не конкурируют между собой, и их эффекты характеризуются частичной аддитивностью, что показано ранее нами и другими авторами в условиях in vitro. Однако совместные эффекты гонадотропинов и ТП в условиях in vivo не изучены, и данныео возможности усиления стероидогенного эффекта ЛГ и ХГЧ в присут-ствии ТП отсутствуют. Цель работы состояла в изучении влияния обра-ботки самцов крыс различными дозами разработанного нами соедине-ния ТП03 с активностью агониста рецептора ЛГ на ХГЧ-индуцированную стимуляцию продукции тестостерона (Т). В исследованиях использовали трехмесячных самцов крыс Wistar, ХГЧ вводили (подкожно) в субмакси-мальной дозе 50 МЕ/крысу, ТП03 (внутрибрюшинно) в дозах 7.5, 15 и 25 мг/кг (за 1 час до введения ХГЧ). На фоне обработки всеми дозами ТП03 стимулирующий эффект ХГЧ на продукцию Т усиливался, причем через 1 час после введения ХГЧ потенцирующее воздействие ТП03 на эффект ХГЧ было выражено в большей степени, чем через 3 часа. Это указывает на то, что ТП03 меняет динамику стероидогенного эффекта ХГЧ, в мень-шей степени влияя на достижение его максимальных значений. Несмотря на различия в эффективности доз 7.5 и 15 мг/кг ТП03, обе дозы демон-стрировали сходную эффективность в отношении усиления стероидоген-ного эффекта ХГЧ, что может быть обусловлено сочетанием независимой активации рецептора ЛГ гонадотропином и ТП03 и потенцирующего эф-фекта ТП03 на сигнальные пути ХГЧ, что наиболее отчетливо прослежи-

33

вается при использовании низкой дозы ТП03. В семенниках крыс, обра-ботанных ТП03 и ХГЧ, экспрессия гена Hsd3b, кодирующего 3β-гидроксистероиддегидрогеназу, катализирующую синтез прогестерона, снижалась в 2 раза в сравнении с крысами без обработки ТП03. Экспрессия генов Star и Cyp17a1, кодирующих белок StAR, транспортирующий холестеринв митохондрии, и цитохром Р450-17α, катализирующий превращение про-гестерона в 17ОН-прогестерон и андростендион, повышалась под влия-нием ХГЧ, хотя и в различной степени, как у крыс, обработанных ТП03,так и без такой обработки. Эти данные указывают на то, что после предварительной обработки различными дозами ТП03 паттерн ХГЧ-индуцированной регуляции экспрессии генов стероидогенеза в семенни-ках крыс меняется избирательно и в основном затрагивает экспрессию гена Hsd3b. Известно, что при обработке высокими дозами ХГЧ экспрессия гена рецептора ЛГ снижается. В нашем случае, через 3 часа после обра-ботки ХГЧ крыс, которым вводили ТП03, экспрессия гена Lhr не менялась, что указывает на сохранение чувствительности семенников к гонадотро-пинам. Таким образом, даже низкие дозы ТП03 потенцируют стимулирую-щий продукцию Т эффект гонадотропинов, что указывают на перспективы совместного применения гонадотропинов с ЛГ-активностью и низкомоле-кулярных агонистов рецептора ЛГ тиенопиримидиновой природы.

Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 19-75-20122).

Бахтюков Андрей АндреевичE-mail: bahtyukov@gmail.com

Альбумин – интегративный белок плазмы крови. Методология ис-следованияД. А. Белинская1, А. А. Баталова1, Н. В. Гончаров1,2

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург; 2Научно-исследовательский институт гигиены, профпа-тологии и экологии человека Федерального медико-биологического агентства, пос. Кузьмоловский, Ленинградская область

Альбумин – это главный белок крови млекопитающих, где его концен-трация составляет 500–700 мкМ. Молекула альбумина не покрыта угле-водной оболочкой и может связывать самые разные молекулы и атомы: воду и катионы металлов (Са2+, Zn2+, Cu+, Ni2+, Cd2+, Co2+, Pt2+, Au+), сво-бодные жирные кислоты и жирорастворимые гормоны, неконъюгирован-ный билирубин, соли желчных кислот, трансферрин, окись азота, аспирин и другие соединения. Связывая лекарства и токсические вещества, аль-

34

бумин в значительной степени определяет их фармако- и токсикокинети-ку, транспортируя к тканям-мишеням или местам их биотрансформации. Связывание происходит по двум первичным сайтам (Сайт I и Сайт II) и не-скольким вторичным, количество которых зависит от физико-химических свойств веществ и состояния молекулы альбумина. Трехмерная структура альбумина достаточно лабильна, так что при взаимодействии с молекулой альбумина разных веществ имеют место такие эффекты, как кооператив-ность и аллостерическая модуляция, обычно присущие мультимерным белкам. В разные годы была продемонстрирована эстеразная или псев-доэстеразная активность альбумина по отношению к α-нафтилацетату и n-нитрофенилацетату (НФА), эфирам жирных кислот, аспирину, глюку-рониду кетопрофена, циклофосфамиду, эфирам никотиновой кислоты, октаноилгрелину, нитроацетанилиду, нитротрифторацетанилиду, фосфо-рорганическим соединениям (ФОС). В токсикологии наибольший интерес представляет проблема (псевдо)эстеразной активности альбумина по от-ношению к ФОС (эфирам фосфорной кислоты) и особенно по отношениюк высокотоксичным фосфорорганическим отравляющим веществам (ФОВ) – эфирам фосфоновой кислоты, к которым относятся зарин, зо-ман, V-газы. Однако, несмотря на колоссальные возможности современ-ных аналитических методов, имеющиеся данные не позволяют однознач-но решить проблему наличия или отсутствия у альбумина эстеразнойи других типов ферментативной активности. До сих пор механизмы взаи-модействия различных эфиров и других соединений с альбумином остают-ся нераскрытыми, а межвидовые исследования вообще не проводились.

В наших исследованиях для изучения структурно-функциональных ха-рактеристик альбумина был применен комплексный подход, сочетающий модельные, химические и биохимические методы. Были определены кон-станты взаимодействия альбумина с зоманом и параоксоном, изучено вли-яние различных модуляторов на связывающую и эстеразную активность белка, предложена схема и математическая модель для описания катали-тического и стехиометрического взаимодействия альбумина с субстрата-ми эстераз. Анализ межвидовых различий выявил, что функциональные характеристики альбумина человека и крысы различаются между собой в меньшей степени по сравнению с функциональными характеристиками альбумина быка.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-015-00304) и в рамках госзадания АААА-А18-118012290142-9.

Белинская Дарья АлександровнаE-mail: d_belinskaya@mail.ru

35

Воздействие дозированной гипобарии на кратковременную память макак разного возрастаА. В. БеляковИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

С каждым десятилетием экспоненциально растут объемы информа-ции, адресованной человеческому мозгу. В результате потребность в ее фильтрации, структурировании, запоминании чрезвычайно высока, не-смотря на появление социальных и технических когнитивных «экзопро-тезов». В связи с этим актуальны исследования различных когнитивных функций мозга как у человека, так и на физиологически близких ему экс-периментальных моделях, обезьянах, способных выполнять задачи вы-бора предъявляемых стимулов и их запоминание. Успешность и полнота экспериментальной оценки различных когнитивных функций «нечелове-кообразной» обезьяны зависит от ряда ее индивидуальных особенностей. Они определяются условиями содержания, тренированностью, психоти-пом, полом, возрастом и т.п. Этот индивидуальный когнитивный уровень может меняться не только в результате исследуемых психофизиологиче-ских расстройств или экспериментальных воздействий, но и в процессе самой процедуры тестирования.

Данная работа является продолжением приматологических исследо-ваний Института физиологии И.П. Павлова РАН, проведенных в течение последних 30 лет [1], и выполнена на 5 макаках-резус, обученных и проте-стированных в ряде когнитивных задач. Эти задачи включали различение подкрепляемых изображений в паре схожих зрительных стимулов; отсро-ченный пространственный выбор подкрепляемого изображения (кратко-временная пространственная память); выбор из группы изображений ранее не предъявлявшегося (кратковременная объектная память). Рас-сматривались индивидуальные кривые обучения, а также зависимость когнитивных параметров от возраста, уровня новизны задачи, времени пребывания в лабораторных условиях, типа и количества подкрепления и др. Все животные после завершения обучения выполнению конкретного теста подвергались воздействию трех последовательных сеансов умерен-ной гипобарической гипоксии (3УГГ). Ранее было установлено, что про-цедура 3УГГ, создаваемая в барокамере при разрежении воздуха, соот-ветствующем высоте 5000 метров (три 2-часовых сеанса с интерваломв сутки), представляет собой умеренное стрессорное воздействие, моби-лизующее механизмы резистентности мозга грызунов к последующему действию тяжелых форм гипоксии [2]. На макаках, обученных решению задач различения зрительных образов, было продемонстрировано стой-кое повышение их рабочей мотивации и работоспособности в экспери-менте после воздействия 3УГГ [3]. Важно отметить, что часть данных по-лучена на одних и тех же макаках в молодом возрасте и спустя 15–16

36

лет как до воздействия 3УГГ, так и после него. Отмечено, что с возрастомв экспериментах с выделением значимых зрительных признаков возрас-тает время между предъявлением стимула и реакцией на него, повыша-ется доля ошибочных ответов на выученном стимуле, учащаются случаи отказа от решения задачи и пр. 3УГГ-процедура значительно скорректиро-вала эти возрастные изменения в сторону улучшения.

Тестирование кратковременной объектной памяти на этих обезьянах после процедуры 3УГГ выявило ее упрочнение, что проявлялось в более длительном удержании в памяти выбранного решения, чем до проведе-ния процедуры. Сходные результаты получены и на молодых макаках. Однако у них отмечен сильный индивидуальный разброс как в исходной длительности удержания в памяти принятого решения, так и в степени воздействия 3УГГ на объектную память.

В настоящее время эксперименты и анализ полученных результатов продолжаются, но уже можно говорить о возможности эффективного применения 3УГГ-процедуры для коррекции когнитивных функций мозгакак у молодых, так и пожилых приматов, а также рассмотреть возможность применения этого метода на людях, с учетом их индивидуальных и воз-растных особенностей.

Литература:1. Дудкин К.Н. И.П. Павлов и нейрофизиология познавательных процессов //

СПб.: ИФ РАН. 2007. 295 с.2. Самойлов М.О., Рыбникова Е.А. Молекулярно-клеточные и гормональные

механизмы индуцированной толерантности мозга к экстремальным факторам сре-ды. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2012, 98(1): 108–126.

3. Беляков А.В., Семенов Д.Г., Самойлов М.О. Опыт исследования и коррекции когнитивных функций макак // Журнал высшей нервной деятельности. 2018, 68(2): 163–175.

Беляков Александр ВитальевичE-mail: belyakov07@gmail.com

Возрастное ослабление когнитивных функций макак: обзор совре-менных представленийА. В. Беляков, Д. Г. СеменовИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Изучение нейробиологических механизмов и коррекции возрастного ослабления когнитивных функций (ВОКФ) мозга человека является одной из актуальнейших задач нашего времени. Удобной экспериментальной моделью доклинических исследований выступают макаки-резус. Эти не-

37

человекообразные приматы в сравнении с человеком: 1) обладают схожей нейроанатомией, 2) демонстрируют естественный процесс ВОКФ, 3) сла-бо подвержены нейродегенеративным расстройствам, таким как болезнь Альцгеймера, 4) могут выполнять когнитивные тесты, аналогичные тем, которые применяются к людям. В данной работе приводится обзор миро-вых исследований на эту тему, а также приводятся данные, полученныев Институте физиологии им.И.П. Павлова РАН в последние 30 лет. Для те-стирования когнитивных функций используется ряд стандартных тестов: тест на отсроченный ответ для определения пространной памяти, тестна объектную кратковременную память с выбором стимула по ранее предъявляемому образцу, задание отложенного распознавания из расту-щего массива изображений, тест на лабильность переучивания или сдви-га задачи. Способность выполнять последние две задачи наиболее силь-но ослабевает с возрастом, что коррелирует с нарушениями в 8–10 полях префронтальной коры и 46 поле средней лобной извилины. В зависимо-сти от ослабления типа кратковременной памяти, структурные изменения могут быть обнаружены либо в медиальных участках височных долейи гиппокампе, либо в префронтальной коре.

Изучение механизмов ВОКФ проводится на множестве уровней от ге-нетического до поведенческого. В частности, на молекулярном уровне из-учаются изменения продукции противовоспалительных цитокинов, сдвиги в экспрессии кальций-связывающих белков (калбиндина и парвальбуми-на), нарушения медиаторного баланса. На морфологическом уровне ис-следуют изменения объема белого вещества, демиелинизацию волокони появление вырождающихся аксонов, связанное с изменением плотно-сти и толщины миелинового покрытия, что приводит к снижению скорости передачи импульсов. Нет единого мнения об изменении объема серого вещества и критическом снижении количества нейронов в анализируемых областях коры, но регистрируется перераспределение типов нейроновв пределах микроколонок. Критическую роль в дисрегуляции исполнитель-ной функции мозга большинство авторов отводят нарушению кортико-кор-тикальных связей.

Следует отметить, что наиболее крупные обзоры на эту тему вышли в 2012 году [1, 2], но за последние 7 лет появилось много новых работ, связанных с ролью микроглии, возможностью картирования синапсов, регистрацией эпигенетических изменений, анализом уровня экспрессии ключевых генов, контролирующих факторы синаптической пластичности, в частности BDNF и т.п..

Различаются и профилактические / терапевтические подходы к коррек-ции ВОКФ, варьирующие от снижения калорийности пищи до применения ноотропных препаратов различного действия. В рамках наших исследова-ний разрабатывается терапевтическое немедикаментозное воздействие повторяющейся умеренной гипобарической гипоксии [3].

38

Литература:1. Hara Y, Rapp P.R., Morrison J.P. Neuronal and morphological bases of cognitive

decline in aged rhesus monkeys. // Age (Dordr). 2012. 34(5): 1051–1073. 2. Peters A., Kemper T. A review of the structural alterations in the cerebral

hemispheres of the aging rhesus monkey. // Neurobiol Aging. 2012. 33(10): 2357–2372. 3. Беляков А.В., Семенов Д.Г. Стимуляция когнитивных способностей пожилых

макак умеренной гипобарической гипоксией. // Успехи геронтологии. 2018. 31(6): 966–972.

Беляков Александр ВитальевичE-mail: belyakov07@gmail.com

Клеточное дыхание как интегральный показатель обонятельной функцииЕ. В. Бигдай, В. О. Самойлов, Е. А. Безгачева, Е. П. ВовенкоИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

По словам Э. Пфлюгера, И.М. Сеченова, И.П. Павлова, биоэнерге-тические процессы составляют подноготную жизни. Поэтому клеточное дыхание (КД), как терминальный этап биологического окисления, явля-ется интегральным показателем функционального состояния организма. Он раньше других отзывается на изменения метаболической активности клетки (Chance, Conndly, 1957; Giacobini et al., 1963; Карнаухов, 1971; 1977; Зинченко, 1972). Обонятельное восприятие осуществляется на жгутиках (ОЖ) обонятельных клеток, аксоны которых проецируют в обонятельную луковицу, откуда прямые проекции без таламического переключения на-правляются в корковые отделы обонятельного анализатора. ОЖ погруже-ны в обонятельную слизь и обладают хемо- и механорецепторной функ-цией. В наших экспериментах на изолированном обонятельном эпителии крыс линии Вистар полярографическим методом с использованием ми-кроэлектродов установлено, что в обонятельном эпителии (ОЭ) существу-ет почти 4-кратная разница напряжения кислорода (рО2) между слизьюи орошающим раствором, что может свидетельствовать о способности кислорода диффундировать в обонятельную слизь, растворяться в ней, являясь источником для локомоторной функции ОЖ, которой они об-ладают в отсутствие одорантов. При стимуляции ОЭ пахучими молеку-лами рО2 в слизи падает с 41.9±1.9 до 34.3±1.9 мм рт.ст. (среднее±SE), т.е. приблизительно на 18%. Можно предположить, что такое падение на-пряжение кислорода в слизи связано с его потреблением для удовлетво-рения хемо-и механорецепторной функции обонятельного анализатора. Это предположение подтверждается данными, полученными нами ранее

39

на ОЭ лягушек (Rana temporaria). Методом прижизненного флуорес-центного анализа клеточного дыхания было выявлено, что одоранты активируют клеточное дыхание в обонятельных клетках. Вместе с тем,при ингибировании митохондриального дыхания исчезают и механическая и химическая функции ОЖ. При этом жгутики останавливаются, а реакции обонятельных клеток на пахучую стимуляцию исчезают. Нами также об-наружено, что кратковременное снижение напряжения кислорода во вды-хаемом воздухе изменяет состояние обонятельной сенсорной системы человека как в ее рецепторном аппарате, так в центральном отделе. Та-ким образом, чтобы информация о запахе достигла центральных отделов обонятельного анализатора, необходимо обеспечить нормальные метабо-лические процессы в его периферическом отделе. Снабжение химическойи механической функций обонятельных жгутиков кислородом из обоня-тельной слизи может являться предпосылкой для высокой чувствитель-ности и быстрой кинетики процессов обонятельной трансдукции.

Бигдай Елена ВладимировнаE-mail: bigday50@mail.ru

Интерфейс мозг–компьютер, воображение движений правой и ле-вой руки, межполушарная асимметрия и личностные характеристики пользователяЕ. В. Боброва1, В. В. Решетникова1, Е. А. Вершинина1, А. А. Гришин1,А. А. Фролов2,3, Ю. П. Герасименко1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 2Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, 3Институт трансля-ционной медицины Российского национального исследовательского медицин-ского университета им. Н.И. Пирогова, Москва

Системы «интерфейс мозг–компьютер» (ИМК) – стремительно раз-вивающаяся область исследований, получившая применение в реаби-литации движений. Воображение движений конечностей, используемоедля ИМК, управляемых по сенсомоторному ритму, обеспечивает восста-новление и функционально значимую реорганизацию нейронных сетей, пострадавших в результате инсультов или травм. В данной работе изу-чали зависимость успешности представления движений правой и левой руки от личностных характеристик пользователя ИМК. Проанализированы данные 44 человек (19 мужчин и 25 женщин в возрасте 19–25 лет). Успеш-ность представления движений руки оценивали по точности классифика-ции сигналов мозга, записанных с помощью ЭЭГ (метод CSP). Личност-

40

ные характеристики определяли с помощью 16-факторного личностного опросника Кеттелла. Показано, что точность классификации состояний мозга при воображении движений правой руки по сравнению с состояни-ем покоя статистически значимо положительно связано с экстраверсией (фактор F2), экспрессивностью (фактор F) и чувствительностью (фактор I). Это означает, что воображение движений правой руки более успеш-но у экстравертов, чем у интровертов; у более беспечных, спонтанныхи экспрессивных, чем у сдержанных, серьезных и погруженных в себя лю-дей; у более чувствительных и интуитивных, чем у жестких, уверенныхв себе, серьезных утилитаристов. Точность классификации состояний мозга при воображении движений левой руки по сравнению с состояни-ем покоя не имеет статистически значимых связей с вышеупомянутыми личностными характеристиками, но значимо связано с радикализмом (фактор Q1), высокой нормативностью (фактор G) и отвлеченностью (фактор М). Это означает, что воображение движений правой руки более успешно у скептиков, чем у консерваторов; у игнорирующих правила нон-конформистов, чем у добросовестных послушных моралистов; у практич-ных реалистов, чем у людей, склонных к абстрактным размышлениям. Данные свидетельствуют о необходимости учета личностного профиля при тренировке пользователей ИМК и реабилитации пациентов с наруше-ниями движений.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 63), Программы ПРАН ПI.43 «Фундаментальные основы технологии физиологических адаптаций» № 0134-2018-0005 и гранта РФФИ 16-29-08247 офи-м.

Боброва Елена ВадимовнаE-mail: eabobrovy@gmail.com

Чрескожная электрическая стимуляция афферентных входов иници-ирует локомоторные ответы у децеребрированных кошекИ. Н. Богачева, О. А. Никитин, А. А. Савохин, П. Е. МусиенкоИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Исследования последних лет показали, что чреcкожная электрическая стимуляция спинного мозга (ЧССМ) вызывает локомоторные ответы у де-церебрированных и спинальных животных, а также у здоровых испыту-емых и спинальных пациентов и по эффекту воздействия сопоставимас эпидуральной стимуляцией спинного мозга (ЭССМ). Однако в отличие

41

от ЭССМ ЧССМ является более щадящим методом, не требующим опера-тивного вмешательства.

В настоящей работе локомоторные ответы у децеребрированных кошек в остром эксперименте вызывались на одном и том же животном при по-мощи ЭССМ, а также при помощи чреcкожной стимуляции афферентных входов, а именно стимуляцией кожи в области промежности, в области хвоста или кожи нижней конечности. Методика проведения электрической эпидуральной стимуляции в остром эксперименте на децеребрированных кошках детально нами описана ранее [1]. Для чреcкожной стимуляции использовали стимулятор «КУЛОН» (ГУАП, Санкт-Петербург). Интенсив-ность стимуляции составляла 10-100 мA, частота стимуляции 0.3, 1 или 5 Гц. Электромиографическая активность (ЭМГ) мышц задних конечно-стей регистрировалась биполярно проволочными электродами, вшитыми в исследуемые мышцы. ЭМГ-сигналы усиливались дифференциальным усилителем («A-M Systems» Model 1700) в диапазоне от 30 Гц до 10 кГци оцифровывались с частотой 10 кГц с помощью аналого-цифрового преоб-разователя фирмы «National Instrument». При низкочастотной чреcкожной стимуляции регистрировались одиночные ответы с латентностью 15-30 мс, что сопоставимо с поздними ответами, полученными при ЭССМ, либо ответы с большим латентным периодом, в широком диапазоне от 40 до 80 мс. При высокочастотной чреcкожной стимуляции афферентных входов наблюдалась координированная локомоторная активность нижних конеч-ностей с ритмическим ЭМГ-паттерном. Таким образом, показано, что при помощи чреcкожной стимуляции афферентных входов возможно иниции-ровать двигательные ответы при нарушенном супраспинальном контроле.

Литература:1. Мусиенко П.Е., Богачева И.Н., Савохин А.А., Килимник В.А., Горский О.В.,

Никитин О.А., Герасименко Ю.П. Инициация локомоторной активности у децере-брированных и спинальных кошек при неинвазивной чрезкожной электрической стимуляции спинного мозга. Рос. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. 99(8): 917–927.2013.

Богачева Ирина НиколаевнаE-mail: bogacheva@infran.ru

42

Артериальное давление у крыс при изменении объема и осмоляль-ности внеклеточной жидкостиА. Е. БоголеповаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Система регуляции водно-солевого обмена обеспечивает постоянство объема, осмоляльности и концентрации ионов во внеклеточных жидкост-ных фазах. Поддержание осмотического гомеостаза тесно связано с ре-гуляцией объема циркулирующей крови и артериального давления (АД), ключевой гормон этой системы у млекопитающих аргинин-вазопрессин усиливает реабсорбцию осмотически свободной воды и оказывает вазо-констрикторный эффект.

Задачей исследования стало изучение влияния на уровень АД у крыс изменения объема, осмоляльности и концентрации натрия в крови при на-грузочных пробах и форсированном диурезе.

Эксперименты проведены на ненаркотизированных самках крыс линии Вистар в соответствии с международными стандартами работы с живот-ными и одобрены этическим комитетом ИЭФБ РАН. Выполнены 4 вариан-та экспериментов с изменением объема и осмоляльности крови: гиперос-молярная гиповолемия (24-часовая водная депривация), гипоосмолярная гиперволемия (5% пероральная водная нагрузка, ВН), изоосмолярная гиперволемия (5% пероральная нагрузка 0,9% раствором NaCl) и гипе-росмолярная гиперволемия (внутрибрюшинное введение 2,5% раствора NaCl в объеме 1,8 мл/100 г массы тела). Раствор фуросемида вводили внутримышечно в дозе 1 мг/100 г массы тела (Лазикс, «Aventis Pharma», Индия). Контрольной группой служили животные после внутримышечной инъекции 0,9% раствора NaCl. Измерение АД производили неинвазивным методом регистрации зависимости объем–давление с использованием хвостовых манжет на двухканальной установке «Coda» (Kent Scientifi c Co, США) трижды в течение 45 минут после манипуляции. Прирост рассчиты-вался как разность АД до и после нагрузки или инъекции крысе. Данные представлены в виде среднего и ошибки среднего (M±m), достоверность отличий по отношению к контролю оценивали при помощи t-критерия Стьюдента.

Прирост среднего артериального давления (сАД) у крыс контрольной группы составил 9,8±1,7 мм рт.ст. В экспериментах с гиперволемией наи-более заметный прирост сАД (13,5±0,8 мм рт.ст.) происходил на фоне ги-пертонической солевой нагрузки, при гипергидратации (ВН) он составил 12,3±5 мм рт.ст., а у животных с изотонической солевой нагрузкой был ниже, чем в группе контроля – 4,6±3 мм рт.ст. После введения раство-ра лазикса уровень сАД увеличился на 11,7±3 мм рт.ст., а у животныхна фоне дегидратации вследствие водной депривации прирост составил

43

11,5±1,7 мм рт.ст. Статистически не выявлено значимых отличий прироста сАД в экспериментальных группах от аналогичного показателя контроля, что позволило сделать вывод об эффективности регуляции поддержания соотношения объема циркулирующей крови и артериального давленияв зоне выбранных вариантов эксперимента с различными типами гипо- или гиперволемических нагрузок.

Работа поддержана РФФИ (проект №17-04-01027).

Боголепова Анастасия ЕвгеньевнаE-mail: bogolepoffa@mail.ru

Тканевые процессы высших позвоночных и роль гена SRCД. А. Боков, Д. Р. АхметзяноваОренбургский государственный медицинский университет

К настоящему времени доказана роль фософорилирующих тирозин-киназ – белковых продуктов гена SRC – в потенцировании неопласти-ческой трансформации тканей, где они интенсивно накапливаются [1].При этом стала очевидна и онкогенная роль функциональной активности гена SRC. Доказано значение его экспрессии в индукции развития, роста и прогрессии, метастазировании опухолей кишечника, молочной железы, поджелудочной железы, головного мозга [2]. При этом, очевидно, актуаль-на дискуссия о регуляторной роли гена SRC в контроле динамики ткане-вых процессов. Значимость такой постановки вопроса обусловлена важ-нейшей ролью тирозинкиназ в машинерии фундаментальных клеточных процессов: пролиферации, дифференцировки, выживаемости клеток, их миграции и других [3].

В настоящем исследовании изучали тканевые процессы перестройки органов иммунитета у птиц (fam. Anatidae) в период начала полового со-зревания: сумки Фабрициуса, селезёнки, железы Гардера. Также анали-зировались гистогенетические процессы в плаценте, амнионе и желточ-ном мешке крыс Wistar на этапах развития данных провизорных органов.Для гистологических исследований материал подвергли стандартной об-работке. Срезы органов окрашивались гематоксилином Майера и эози-ном, метиловым зелёным пиронином, ставили ШИК-реакцию. Осуществи-ли морфометрию и статистическую обработку количественных данных. Экспрессию гена SRC определяли по накоплению в клетках его продук-тов. Для этого использовали набор моноклональных антител «Santa Cruz Biotech».

В возрасте 120 суток (начало полового созревания) в рандомной груп-

44

пе уток начинаются статистически значимые процессы инволюции бурсы. При этом в её слизистой оболочке исчезают лимфоидные узелки, складки становятся многочисленными и истончёнными, трансформируется эпи-телий: из однорядного кубического в ложномногрядный. В селезёнке за-пустевают периэллипсоидные муфты (аналог мантийной зоны узелков белой пульпы у млекопитающих), уменьшается объём герминативных центров. При этом железа Гардера интенсивно заселяется иммуноцита-ми (в структуре их скоплений преобладают плазмоциты). Объём таких скоплений возрастает в несколько раз. Орган приспосабливается к фор-мированию новых гистионов. Железистый эпителий (ШИК-негативный) десквамируется, а вокруг регионов, заселённых иммуноцитами, разрас-тается нежелезистый эпителий (ШИК-позитивный). В новообразующемся эпителии интенсивно накапливается метка маркёра экспрессии гена SRC. Все ткани иммунных органов птиц, которые подверглись инволюции, яв-ляются SRC-негативными. Развитие плаценты характеризуется значи-тельным объёмом морфогенетических процессов. Так, развитие балочной сети в плаценте крыс связано с новообразованием терминальных балок как отростков промежуточных балок с развитой стромой. При этом в хо-риональном эпителии при возникновении новых балок выявляется высо-кий уровень экспрессии гена SRC. В сохраняющхся островках незрелого трофобласта, а также в децидуальной ткани активности гена SCR не вы-явлено. Также следует подчеркнуть чрезвычайно интенсивное накопление метки маркера в мезенхиме хориоаллантоидной пластинки. в эпителии желточного мешка и амниона.

Таким образом, можно констатировать регуляторную роль гена SCRв контроле тканевых перестроек у высших позвоночных на этапах онтоге-неза.

Литература:1. Irby R., Yeatman T. Role of Src expression and activation in human cancer.

Oncogene. 2000; 23: 5636–56422. Sirvent A. et al. Oncogenic signaling by tyrosine kinases of the SRC family in

advanced colorectal cancer. Am. J. Cancer R. 2012; 2(4): 357–371.3. Parsons et al. SRC family kinases, key regulators of signal transduction.

Oncogene. 2004; 23: 7906–7909.

Боков Дмитрий АлександровичE-mail: cells-tissue.bokov2012@yandex.ru

45

Формирование пространственно-частотных каналов в онтогенезеВ. М. БондаркоИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Развитие зрительной системы в онтогенезе происходит постепеннов течение 18–20 лет. Общепризнанным считается, что обработка зритель-ных сигналов осуществляется пространственно-частотными каналами зрительной системы (Campbell, Robson, 1968; Blakemore, Campbell, 1969). Каждому каналу соответствует набор пространственных элементов, на-строенных на частоту канала. Этими пространственными элементами могут быть «детекторы» полос, краев и решеток, близкие по своим свой-ствам рецептивным полям нейронов стриарной коры (зрительной области V1). Изменения в пространственно-частотных каналах с возрастом нераз-рывно связаны с изменениями в образующих их элементах. Посредством функционирования самых высокочастотных элементов происходит опоз-нание изображений небольших размеров, мелких деталей. Ранее было показано, что оценить размеры и характеристики самых высокочастотных элементов можно с помощью измерения остроты зрения и краудинг-эф-фекта – явления ухудшения восприятия из-за присутствия близлежащих объектов.

У 677 наблюдателей в возрасте от четырех до двадцати двух лет были измерены минимальные размеры для прямоугольных решеток и колец Ландольта, при которых можно было различить их ориентацию. Парал-лельно проведено исследование по изучению влияния окружающих изображений на опознание этих стимулов (кольца Ландольта окружали полосами, решетки – прямоугольными решетками). Показано, что полу-ченные в исследовании минимальные размеры изображений постепен-но уменьшаются с увеличением возраста и достигают взрослого уровня к 8–11 годам для обоих стимулов. Эти возрастные рамки соответствуют морфологическим данным по срокам созревания стриарной коры. У всех наблюдателей отмечено ухудшение опознания стимулов при близком расположении окружения (краудинг-эффект). Максимальные расстояния между стимулами и окружением, при которых происходит ухудшение,для колец Ландольта уменьшаются с увеличением возраста до 11–12 лет, а для решеток – до 14–16 лет. Размеры тормозных зон краудинг-эффек-та у детей 4–6 лет примерно в полтора раза превышают минимальный размер изображений, при котором возможно различение их ориентации.Для колец Ландольта зоны становятся примерно равными размеру мини-мально видимого изображения у наблюдателей с 12 лет, а для решеток зоны равны примерно 0.8 размерам минимальных изображений, начи-ная с 16 лет. С точки зрения изменений в организации высокочастотных элементов такое поведение соответствует функционированию разныхпо своим свойствам пространственным элементам: более низкочастот-

46

ным и широкополосным в младшем возрасте и более высокочастотным и узкополосным у наблюдателей старшего возраста. Весовые функции пространственных элементов у детей младшего возраста хорошо описы-ваются разностью двух гауссиан. Наблюдатели с 11–12 лет оформленные изображения опознают с помощью пространственных элементов с весо-выми функциями в виде разности трех гауссиан, а решетки – посред-ством многопериодных элементов Габора. Исследования подтверждают модель развития пространственно-частотных каналов зрительной систе-мы в онтогенезе, ранее предложенную Вилсоном (Wilson, 1988) для детей младшего возраста.

Литература:1. Blakemore С., Campbell F.W. On the existence in human visual system of

neurones selectively sensitive to the orientation and size of retinal image // J. Physiology. 1969. V. 203. N 1. P. 237–260.

2. Campbell F.W., Robson J.G. Application of Fourier Analyses to the Visibility of Gratings // J. Physiol. 1968. V. 197. P. 551–566.

3. Wilson H.R. Development of spatiotemporal mechanisms in infant vision. // Vision Res. 1988. V. 28. P. 611–628.

Бондарко Валерия МихайловнаE-mail: vmbond@gmail.com

Влияние внимания на опознание зрительных изображенийВ. М. Бондарко, М. В. Данилова, С. Д. Солнушкин, В. Н. ЧихманИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Внимание способствует выделению признаков изображений, связыва-нию их в единое целое и выделению объектов из фона в сложных зритель-ных сценах. В исследовании мы попытались показать, как в определенных условиях наблюдения концентрация внимания влияет на опознавание те-стовых изображений в центре поля зрения и на периферии. В эксперимен-тах предъявляли тестовые малоконтрастные кольца Ландольта большого размера длительностью 40 мс, в качестве дистракторов использовали аналогичные кольца Ландольта или кольца без разрыва. На периферии наблюдатели выполняли либо одинарную задачу – опознание только те-ста (определяли ориентацию кольца Ландольта), находящегося случай-ным образом справа или слева от точки фиксации на расстоянии 13.2 угл. град., либо двойную задачу – опознание и теста и дистрактора. Местопо-ложение дистрактора менялось в пределах одного эксцентриситета меж-ду тестом и точкой фиксации. В случае двойной задачи распределение

47

внимания может привести к затруднению опознания теста по сравнениюс выполнением одинарной задачи. В центре поля зрения использовали другую процедуру. В одном эксперименте тест появлялся с одним дис-трактором, находящимся случайным образом слева или справа от теста на разном расстоянии от него. Во втором эксперименте были добавле-ны два симметрично расположенных по отношению к тесту дистракто-ра. Предъявление одного дистрактора смещает центр тяжести от цен-трального теста в пространство между тестом и дистрактором. Известно,что непроизвольное внимание направлено в центр тяжести зрительной сцены. Если распознавание теста в условиях дефицита времени зависит от внимания, то один дистрактор должен сильнее сказаться на опознании, чем два симметричных дистрактора. Используя такую эксперименталь-ную процедуру, мы рассматриваем взаимодействие между эндогенными экзогенным вниманием в задаче распознавания.

На периферии при всех использованных расстояниях дистракторы достоверно ухудшали опознание тестов и в одинарной, и в двойной за-дачах. Максимальное расстояние, где наблюдалось ухудшение, равня-лось эксцентриситету стимула. Достоверной разницы между восприятиемв одинарной и двойной задачах не было выявлено, что свидетельствует о том, что на периферии в задаче опознания теста внимание итак рас-средоточено на всем промежутке предъявления изображений. В фовеа при использовании в качестве дистракторов колец Ландольта распозна-вание ухудшалось на расстояниях между краями тестов и дистракторов, равных 1.5 диаметра теста, но только при наличии одного асимметрич-ного дистрактора. Во всех остальных случаях распознавание было хуже только для прилегающих тестов и дистракторов. Дистракторы, иден-тичные по форме тесту, вызывали большее ухудшение распознавания,чем кольца и в фовеа и на периферии. В большинстве случаев наблюда-тели, когда делали ошибки, называли ориентацию дистракторов. Выпол-ненный анализ ошибок и правильных ответов по идентификации тестовв присутствии различных дистракторов свидетельствует о справедливо-сти модели Тризман и Гелада (Treisman, Gelade, 1980) об интеграции при-знаков изображений в зоне внимания, которая задается условиями прове-дения экспериментов, особенно в экстремальных условиях наблюдения, например, при дефиците времени.

Таким образом, мы установили, что зона взаимодействия между теста-ми и дистракторами зависит, скорее, от экспериментальных условий на-блюдения и не имеет фиксированного значения, как утверждает правило Боума (Bouma, 1970) для периферийных стимулов. Необходимо отметить, что для центрального предъявления стимулов больших размеров ранее эффект ухудшения восприятия на таких расстояниях не был зафиксиро-ван.

48

Литература:1. Bouma H. (1970). Interaction effects in parafoveal letter recognition // Nature,

226(5241), 177–178. 2. Treisman A. M., Gelade G. (1980). A feature-integration theory of attention //

Cognitive Psychology, 12, 97–136.

Бондарко Валерия МихайловнаE-mail: vmbond@gmail.com

Генетический контроль ритмических моторных функций у дрозофи-лыЮ. В. Брагина1, С. А. Федотов1,2, Н. Г. Камышев1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургский государственный университет

Центральные генераторы моторного паттерна (ЦГМП) – нейронные сети, осуществляющие выполнение ритмических моторных функций у живых организмов. Под генетическим контролем находятся не только процессы формирования и функционирования ЦГМП, но и определен-ные этапы реализации моторных программ и управления работой ЦГМПсо стороны высших отделов центральной нервной системы. Для изучения генетического контроля ритмических моторных функций у дрозофилы мы использовали локомоторный генератор (локомоторная активность) и пе-сенный генератор (песня ухаживания самца). Скрининг коллекции из 1000 Р-инсерционных линий позволил выявить несколько десятков генов-кан-дидатов, мутации в которых приводят к нарушению работы и/или управле-нию работой ЦГМП со стороны высших отделов ЦНС. Большинство выде-ленных мутаций приводило к замедлению работы моторных генераторов – увеличению интервалов между запусками, снижение длительности се-ансов работы ЦГМП. Идентификация генов, которые затрагивают работу одного или обоих генераторов, показала, что они кодируют структурные компоненты мембран и мембранных рецепторов, ферменты и транскрип-ционные факторы. Большое количество мутаций было обнаружено в ре-гуляторных областях генома, а не непосредственно в генах. Для ряда ге-нов-кандидатов участие в работе ЦГМП было подтверждено с помощью нейро- и тканеспецифичных нокдаунов (снижения или блокировки рабо-ты гена методом РНК-интерференции). Обсуждаются роль выделенных и уже известных нейрогенов в работе разных типов ЦГМП и возможные механизмы их взаимодействия.

49

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 63).

Брагина Юлия ВалерьевнаE-mail: julia_bragina@infran.ru

Особенности психофизиологических показателей и поведения у сту-дентов разного полаЕ. В. Будкевич, Р. О. БудкевичСеверо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь

Образ жизни студентов как представителей молодежной социальной среды характеризуется нарушением режима сон–бодрствование и гигие-нических норм питания. Основные проблемы студентов связаны с отсут-ствием периодического питания и наличием сменной работы [1].

Целью данного исследования было оценить у студентов как представи-телей молодежной популяции половые различия психофизиологических показателей и особенности поведения.

У 330 студентов (169 юношей и 161 девушка) в возрасте от 17 до 22 лет оценивали ряд показателей (личностный опросник Айзенка, уровень тре-вожности по Ч.Д. Спилбергу, тревожность – по Дж. Тейлор и устойчивость к стрессу). Проводили самооценку цикла сон–бодрствование (качество сна, гигиена сна, дневная сонливость, хронотип). Оценивали образ жизни и пищевое поведение (трёхфакторный тест питания – R18). Пробы сме-шанной слюны из ротовой полости собирали в течение 5 минут с 7 до 11 часов и с 16 до 20 часов. Свободный кортизол слюны определяли имму-ноферментным методом, а общую антиоксидантную активность исследо-вали амперометрическим методом. Полученные данные обрабатывались с использованием пакета «STATISTICA 10.0». Для сравнения независимых групп применялся критерий Манна-Уитни.

Согласно опросу, все студенты отрицали наличие хронических забо-леваний, что являлось критерием включения в группу для проведения ис-следования. Большинство студентов (60,6%) считали свою физическую активность «умеренной» (без занятий спортом). С «умеренной» активно-стью в группе юношей было 62,1%, а девушек – 59,0%. Регулярно курили 18,5% опрошенных из них среди юношей 21,9% и 14,9% в группе деву-шек. Систематически употребляют алкоголь (пиво, напитки с крепостью до 15%) – 56,1% респондентов, причем доля юношей и девушек была

50

равной, соответственно 56,2 и 55,9%. Прием оральных контрацептивов подтвердили 21,1% девушек. По ряду аспектов жизни студентов опрос вы-явил половые особенности образа жизни студентов. Выявлено наличие опыта сменной работы у 30% студентов. Среди юношей этот показатель был выше (37,9%) чем у девушек (21,7%). Прием биологически активных добавок осуществляли всего 15,8% опрошенных. Доля употребления БАВ в 2,5 раза выше среди девушек (23,0%) в сравнении с юношами (8,9%). Эпизодическое или систематическое ночное употребление пищи отмече-но у 53% опрошенных студентов. Девушки чаще «перекусывали» в ночные часы (76,4%), чем юноши (30,85%). В пищевом поведении девушек досто-верно увеличен фактор эмоционального питания в сравнении с юношами.

В исследуемой группе студентов оцениваемые показатели соответ-ствовали средним значениям и популяционным нормам. Выявлены пси-хофизиологические особенности девушек в форме большего уровня ней-ротизма и тревожности по сравнению с юношами, что сопровождается,по данным самооценки, снижением устойчивости в ситуации стресса и на-рушениями сна (качества сна, гигиены сна, дневной сонливостью). Дан-ные изменения сопровождаются у девушек нарушением суточной динами-ки кортизола и снижением антиоксидантного статуса слюны. Выявленные физиологические особенности девушек могут рассматриваться в связис циклической вариабельностью реакций женского организма с более ла-бильной циркадианной системой. Вероятно, социальные стресс-факторы в условиях специфики образа жизни студентов оказывают большее не-гативное воздействие у девушек в сравнении с юношами, что оказывает влияние на нарушение здоровья женщин.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научно-го проекта № 19-013-00568.

Литература:1. Будкевич Р.О., Будкевич Е.В. Тревожность, самооценка сна, кортизол и ан-

тиоксидантная активность слюны у студентов при эпизодической сменной рабо-те // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2018. Т. 118. № 4–2.С. 21–25.

Будкевич Елена ВладимировнаE-mail: budkevich.ev@yandex.ru

51

Влияние хронотипа студентов на показатели высшей нервной дея-тельности и пищевое поведениеР. О. Будкевич, Е. В. Будкевич, Т. Н. БанщиковаСеверо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь

Хронотип человека проявляется в графике сна и бодрствования, ин-дивидуальных различиях, стиле жизни и психических особенностях. Ра-нее проведенные исследования установили, что у студентов с наличием ночных перекусов нарушаются физиологические функции [1] и это может приводить к последующему нарушению здоровья. Представлялось инте-ресным выявить особенности ВНД и пищевого поведения у крайних хро-нотипов.

Обследовали 330 студентов высших учебных заведений Ставрополя в возрасте от 17 до 22 лет. У студентов с крайними хронотипами («совы» / «жаворонки») исследовали различия высшей нервной деятельности (опросник Айзенка EPQ; тесты тревожности Спилберга–Ханина и Дж. Тейлор; тест «Стресс»), оценивали состояние цикла сон–бодрствование (качество сна, гигиена сна, дневная сонливость) и пищевое поведение по трёхфакторному тесту питания (The Three-Factor Eating Questionnaire – R18). Пробы смешанной слюны из ротовой полости собирали в течение 5 минут с 7 до 11 часов и с 16 до 20 часов. Иммуноферментным методом в слюне определяли свободный кортизол слюны и суммарную антиокси-дантную активность (CАОА) амперометрическим методом по эквиваленту галловой кислоты. Полученные данные обрабатывали с использованием пакета программ «STATISTICA 10.0». Для сравнения независимых групп применяли критерий Манна−Уитни.

Оценка индивидуальных циркадианных особенностей ХТ позволила выявить в исследуемой группе 64% лиц с индифферентным хронотипом («голубей»), 23% – «жаворонки» и 13% – «совы».

Проведено сравнение ВНД крайних хронотипов. У лиц с вечерними предпочтениями в сравнении с утренним хронотипом повышены пока-затели нейротизма, психотизма, тревожности (по Тейлору и Спилбергу), снижена устойчивость к стрессу, снижены показатели качества и гигие-ны сна на фоне роста дневной сонливости. Уровень кортизола слюныи САОА утром и вечером достоверно не отличался у лиц с крайними хроно-типами. У вечернего хронотипа отмечено отсутствие суточных колебаний кортизола на протяжении дневного бодрствования, а у «жаворонков» око-лосуточные колебания кортизола регистрировались с повышением утрен-них значений. Отмечается достоверное повышение САОА утром у «сов».По данным трехфакторного опросника R18, у лиц с вечерними предпочте-ниями пищевое поведение характеризовалось недостаточным когнитив-ным сдерживанием и снижением эмоционального питания.

52

Среди студентов с вечерним хронотипом число лиц, употреблявших алкоголь, выше в 2 раза, а куривших – больше чем в 3 раза. При оценке вкусовых пристрастий показано, что «жаворонки» чаще ставили на пер-вое место сладкий вкус, а «совы» в равной степени – сладкий и солёный. Различий в изменении аппетита при стрессе не выявлено.

Полученные данные могут свидетельствовать о доклинических нару-шениях здоровья «сов», что может быть обусловлено факторами образа жизни. Именно вечерний хронотип чаще всего ассоциируется с наруше-ниями здоровья. Затруднено объяснение механизмов взаимосвязи хроно-типов и пищевого поведения, что требует дополнительных исследований. Полученные данные и анализ литературы указывает на сложность вы-явления зависимости показателей ВНД и пищевого поведения по одной шкале утреннего–вечернего предпочтения и вызывает необходимость ис-пользования многомерной оценки хронобиологических различий.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научно-го проекта № 19-013-00568.

Литература:1. Будкевич Р.О., Бакуменко О.Е., Евдокимов И.А., Будкевич Е.В. Влияние ноч-

ного употребления пищи у студентов на некоторые их физиологические показате-ли. Вопросы питания. 2014; 83(3):17–24.

Будкевич Роман ОлеговичE-mail: rbudkevich@ncfu.ru

Стрессоустойчивость, вызванная стрессом в раннем возрастеИ. П. Буткевич, В. А. Михайленко, Е. А. Вершинина, А. В. Протасова,М. К. АстаповаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Современные экспериментальные и клинические данные свидетель-ствуют о том, что стресс в критические периоды развития в определен-ных условиях может способствовать созданию фенотипа, благоприятству-ющего переживанию стрессовых ситуаций в дальнейшем (Van Camp et al. 2018). Вопрос о влиянии антидепрессантов в этих условиях особенно интересен, так как стресс изменяет чувствительность к лекарственным препаратам. Имеющиеся противоречия в накопившихся данных по этой проблеме требуют дальнейших исследований (Genty et al., 2018).

В настоящей работе исследовали влияние нового сочетания пренаталь-ного стресса и стресса воспалительной боли в новорожденном возрасте на разные типы адаптивного поведения при достижении крысами препу-

53

бертатного периода развития. Кроме того, у этих животных мы оценили влияние на исследуемые типы поведения ингибитора обратного захвата серотонина (5-HT) флуоксетина и агониста 5-HT1A рецепторов буспиро-на, повторное введение которых осуществляли их беременным матерям, стрессированным в период беременности, для коррекции депрессивного состояния самок и адаптивного поведения потомства. Серотонинергиче-ский рецептор этого типа является мишенью пренатального стресса; флу-оксетин и буспирон осуществляют свое действие через 5-HT1A рецептор.

Обнаружено, что пренатальный стресс повысил базальную болевую чувствительность, увеличил болевой ответ на воспалительный агенти уровень тревожно-депрессивного поведения, ухудшил способностьк пространственному обучению. Материнские препараты реверсировали влияние пренатального стресса. Полученные новые данные указываютна то, что воспалительная боль, вызванная в первые два дня жизниу пренатально стрессированных крысят, не изменила у них в худшую сто-рону, как можно было бы ожидать, все исследованные типы поведенияв препубертатном возрасте. Более того, боль в новорожденном возрасте предотвратила негативное влияние пренатального стресса: у крыс с ком-бинацией стрессоров уровень болевой чувствительности в тесте «горячая пластина» и воспалительного болевого ответа в формалиновом тесте до-стиг уровня болевых ответов у контрольных животных. В этих условиях действие материнских препаратов не проявлялось.

Таким образом, полученные новые данные свидетельствуют о том,что при сочетании пренатального стресса и стресса воспалительной боли повышается стрессоустойчивость при достижении крысами препубертат-ного возраста, что особенно ярко проявляется в функциональной активно-сти ноцицептивной системы: болевой стресс в раннем возрасте тормозит проноцицептивное действие пренатального стресса. Флуоксетин и буспи-рон, введенные беременной самке, вызывают антиноцицептивный эф-фект у пренатально стрессированного потомства, тогда как воспалитель-ная боль у пренатально стрессированных новорожденных нейтрализует действие препаратов. Антиноцицептивное, анксиолитическое или анти-депрессивное действие флуоксетин и буспирон демонстрируют у особейс выраженным болевым или тревожно-депрессивным поведением. Ре-зультаты поведенческих экспериментов на животных указывают направ-ление изучения механизмов формирования адаптивного фенотипа в ус-ловиях сочетания разных типов стресса и позволяют ответить на многие нерешенные вопросы.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках проек-та № 17-04-00214a.

Литература:Van Camp et al. Consequences of a double hit of stress during the perinatal period

and midlife female rats: Mismatch or cumulative effect? Psychoneuroendocrinology.

54

2018. 93:45–55 doi: 10.1016/j.psyneuen. 2018.04.004.Genty J. et al. The combination of postnatal maternal separation and social stress

in young adulthood does not lead to enhanced infl ammatory pain sensitivity and depression-related behavior in rats. PLoS One. 2018. 13(8):e0202599. doi: 10.1371/journal.pone.0202599.

Буткевич Ирина ПавловнаE-mail: irinabutkevich@yandex.ru

Экспрессия β-дефензина 1 в тканях ободочной кишки крысыЕ. Ю. Быстрова, О. Н. Платонова, А. А. Шпанская, К. А. Дворникова,А. Д. НоздрачёвИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Среди компонентов системы врожденного иммунитета значительный интерес вызывают эндогенные антимикробные пептиды и белки, игра-ющие ключевую роль в обеспечении противоинфекционной защиты ор-ганизма. За последние два десятилетия идентифицировано более 2000 антимикробных пептидов, полученных из различных видов, включая пред-ставителей простейших, растений, птиц и млекопитающих. Также актив-но исследуются сигнальные пути, вовлеченные в развитие врожденных и адаптивных иммунных ответов и включающие взаимодействие паттерн-распознающих рецепторов, например, TLR (Toll-like receptors) с эндоген-ными антимикробными пептидами. Полученные на сегодняшний день данные свидетельствуют о возможности усиления продукции дефензинов вследствие активации TLR [1].

В настоящей работе проведена оценка экспрессии эндогенного β-дефензина 1 (rBD1) в тканях ободочной кишки крысы в норме и в ус-ловиях бактериальной эндотоксемии, индуцируемой липополисахаридом Escherichia coli (ЛПС), а также предпринята попытка выявления корре-ляции между экспрессией TLR4 энтеральными нейронами и продукцией указанного пептида. Экспрессию rBD1 в тканях кишки выявляли имму-ногистохимически. Оценка интенсивности иммуноокрашивания осущест-влялась с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа «LSM 710 «(ЦКП “Конфокальная микроскопия” ИФ РАН) и программного обеспечения ImageJ.

Установлено, что β-дефензин 1 преимущественно локализован в об-ласти подслизистой основы ободочной кишки и характеризуется консти-тутивной и индуцибельной экспрессией. Бактериальная эндотоксемия статистически достоверно увеличивает экспрессию rBD1 через 6 часов, а также через 24 часа после введения ЛПС. Таким образом, она сохра-

55

няется на повышенном уровне на протяжении минимум 24 часов после введения указанного агента.

Ранее, нами было показано, что у интактных крыс подслизистое нервное сплетение ободочной кишки содержит в 3 раза больше TLR4-иммунопозитивных нейронов по сравнению с межмышечным сплетением, при этом введение ЛПС сопровождается пропорциональным увеличени-ем их числа в обоих сплетениях [2]. В настоящей работе нам не удалось получить четких доказательств экспрессии β-дефензина 1 энтеральны-ми нейронами межмышечного или подслизистого сплетений кишки. Од-нако, тот факт, что rBD1 также преимущественно локализуется в клеточ-ных элементах подслизистой основы и характеризуется повышенным уровнем экспрессии в ответ на введение ЛПС может косвенно указыватьна существование определенной взаимосвязи между экспрессией TLR4и продукцией β-дефензина 1. В частности, мы не исключаем возможность усиления продукции эндогенных индуцибельных дефензинов в ответна введение ЛПС с вовлечением сигнальных путей, ассоциированныхс Toll-подобными рецепторами, экспрессирующимися, в том числе, на сен-сорных нейронах.

Можно надеяться, что дальнейшее детальное изучение механизмов взаимодействия дефензинов с Толл-подобными рецепторами приведетк лучшему пониманию ранних механизмов воспаления кишечной стенкии будет способствовать развитию новых терапевтических направлений для лечения и профилактики воспалительных реакций при бактериаль-ных инфекциях.

Литература:1. Vora P., Youdim A., Thomas L.S. et al. β-defensin-2 expression is regulated by

TLR signaling in intestinal epithelial cells // J. Immunol. 2004. V. 173(9). P. 5398–5405.2. Филиппова Л.В., Быстрова Е.Ю., Малышев Ф.С. и др. Особенности локали-

зации паттерн-распознающих и ванилоидных рецепторов в нервных сплетениях кишки крысы // ДАН. 2013. Т. 452, № 3. С. 342-345.

Быстрова Елена ЮрьевнаE-mail: helenbys@yandex.ru

56

Возрастная динамика экспрессии амилоид-деградирующей металло-пептидазы неприлизина в отделах головного мозга крысД. С. Васильев1, Н. Л. Туманова1, Е. В. Комлева2, Н. М. Дубровская1,И. А. Журавин1, Н. Н. Наливаева1

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургский политехнический университет Пе-тра Великого

Патология эмбрионального развития может повышать риск возникно-вения нейродегенеративных заболеваний в ходе постнатального онтоге-неза. В связи с этим активно изучаются механизмы регуляции экспрессии нейрональных генов в раннем постнатальном онтогенезе в норме и после патологически протекавшей беременности. Металлопептидаза неприли-зин (НЕП), помимо целого ряда важных нейропептидов, также катаболи-зирует амилоидный пептид Аβ, накопление которого приводит к развитию болезни Альцгеймера. В связи с этим НЕП является перспективной ми-шенью для терапии болезни Альцгеймера и активно исследуется на зоо-тропных моделях. Однако возрастная динамика экспрессии НЕП в различ-ных отделах головного мозга в раннем онтогенезе грызунов исследована недостаточно, а на моделях пренатальной патологии она практическине рассматривалась. В нашем исследовании проводился анализ экспрес-сии НЕП на уровне мРНК и белка в различных отделах конечного моз-га крысят из потомства самок, подвергнутых действию нормобарической гипоксии на 14-ый день беременности (3 часа при 7% О2) по сравнениюс потомством интактных самок (контроль). Содержание мРНК НЕП опре-деляли методом ПЦР в реальном времени. Содержание белкового про-дукта НЕП анализировали методом иммуноблотинга. На Р5 различий между группами экспериментальных и контрольных животных выявлено не было. При этом базовый уровень экспрессии НЕП в ткани обонятель-ных луковиц и стриатума не менее чем в 2 раза превосходил уровень экс-прессии мРНК этого фермента в дорсальном гиппокампе и коре больших полушарий (теменная и энторинальная области). На Р14 базовый уровень экспрессии НЕП в гиппокампе и коре повышался в 1,6 раза относитель-но 5-суточных крысят, но при этом сохранялось различие в уровне экс-прессии НЕП между кортикальными отделами мозга, с одной стороны,и в стриатуме и обонятельных луковицах – с другой. Так, в обонятельных луковицах уровень мРНК НЕП был в 2,7 раз, а в стриатуме в 3,8 раза выше, чем в корковых структурах. У потомства самок, перенесших гипок-сию, содержание мРНК НЕП в изученных отделах коры и гиппокампе было ниже, чем в контроле, в то время как в отделах мозга с высоким базовым уровнем экспрессии НЕП (обонятельные луковицы, стриатум) различий между контрольными и экспериментальными животными не наблюда-лось. На Р20 различие между группами сохранялось как по содержанию

57

мРНК НЕП, так и по белку. Таким образом, гипоксическое воздействиена самок крыс в период беременности существенным образом снижает уровень экспрессии НЕП в кортикальных отделах мозга потомства в пер-вый месяц постнатального онтогенеза. У человека подобные изменения могут быть причиной пониженной активности НЕП и накопления Аβ с воз-растом и лежать в основе развития нейродегенерации и когнитивного де-фицита.

Поддержано грантом РФФИ 19-015-00232, выполнено в рамках государ-ственного задания АААА-А18-118012290373-7.

Васильев Дмитрий СергеевичE-mail: dvasilyev@bk.ru

Влияние стресса на звукопродукцию у Drosophila melanogasterС. А. Васильева1, Е. А. Никитина1,2, А. В. Медведева1, А. В. Журавлев1, Е. В. Савватеева-Попова1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена; Санкт-Петербург

За последние 50 лет сформировался новый значимый фактор окру-жающей среды – электромагнитные излучения (ЭМИ) антропогенного происхождения. Показано влияние ЭМИ различной интенсивности на все уровни организации живого от клеточного до организма в целом. Поми-мо электромагнитных излучений антропогенного происхождения на био-логические системы оказывает влияние такой стрессорный фактор, как слабое статическое магнитное поле (ССМП). Магнитное поле Земли обла-дает огромной проникающей способностью во все биологические систе-мы; именно в этом поле происходит генезис всех биологических объектов. Вот почему вопросы, связанные с реализацией различных форм пове-дения (звукопродукция, обучение и память), в условиях ССМП особенно актуальны [1]. В условиях стресса поддержание баланса компонентов внутриклеточных путей сигнальной трансдукции в нейронах необходимодля обеспечения функционирования организма. LIM-киназа 1 (LIMK1) – ключевой фермент ремоделирования актина – участвует в клеточной сигнализации и узнает белки семейств рецепторов и ионных каналов. Адекватной моделью для исследования воздействия CСМП на индиви-дуальные особенности генома, реализующихся в когнитивных нарушени-ях, является дрозофила. Отвечающие за когнитивные особенности гены дрозофилы на 75% гомологичны таковым генам человека. Мутация agnts3 локализована в пределах района 11B Х-хромосомы дрозофилы, который

58

содержит ген CG1848 для LIM-киназы 1. Данная мутация нарушает обо-ронительное ольфакторное обучение, а также обучение и память при ус-ловно-рефлекторном подавлении ухаживания у самцов. Ранее мы иссле-довали влияние гена limk1 на поведение ухаживания и звукопродукциюпри действии теплового шока [2]. В более поздних работах обратилиськ изучению роли другого фактора стресса, ССМП, на обучение и память [3]. В последнее время особенное значение придается родительскому происхождению геномов, которое необходимо учитывать для построения прогностических моделей в предиктивной медицине.

В данной работе изучали роль гена limk1 в родительском эффекте при реализации звукопродукции при действии ССМП. Использовали ре-ципрокных гибридов Сanton-S×agnts3, agnts3×Сanton-S. Для получения реципрокных гибридов была использована линия дикого типа Сanton-S,а также линия agnts3, несущая температуро-чувствительную (ts) мутацию по гену limk1. Оценивая параметры звуковых сигналов ухаживания самцов,мы наблюдали изменения паттерна звукопродукции при действии стрес-сорного фактора ССМП, однако характер изменений был отличен от та-ковых при действии теплового шока. Полученные результаты свидетель-ствуют о способности организма изменять врожденные формы поведения при действии разных видов стресса.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы(ГП-14, раздел 63).

Литература:1. Бучаченко А.Л. Магнито-зависимые молекулярные и химические процессы в

биохимии, генетике и медицине // Успехи химии. 2014. Т.83. № 1. С. 1–12.2. Никитина Е.А., Каминская А.Н., Молотков Д.А., Попов А.В., Савватеева-По-

пова Е.В. Влияние теплового шока на поведение ухаживания, звукопродукцию и обучение в сопоставлении с содержанием LIMK1 в мозге самцов Drosophila melanogaster с измененной структурой гена limk1 // Журнал эволюционной био-химии и физиологии. 2014. Т. 50. №2. С. 137–147.

3. Васильева С.А., Никитина Е.А., Медведева А.В., Токмачева Е.В., Саввате-ева-Попова Е.В. Когнитивные нарушения у Drosophila melanogaster: влияние гена limk1 // Материалы Всероссийской молодежной конференции с международным участием «Современные аспекты интегративной физиологии. 2018. С. 29–30.

Васильева Светлана АлександровнаE-mail: Swetlana.gorohowa@yandex.ru

59

Особенности реакции показателей гемодинамики практически здоро-вых молодых взрослых людей при предъявлении сенсорных стиму-лов разной модальностиП. С. Вербенко, А. М. Лебедева, О. А. ЗалатаМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского; Симферополь

Влияние разного рода сенсорных стимулов на высшую нервную дея-тельность может вызывать изменение в функциональном состоянии сер-дечно-сосудистой системы (ССС) человека. Ранее оценивали реакции показателей гемодинамики студентов при предъявлении визуальных сти-мулов с отрицательным эмоциональным содержанием [1].

Целью настоящей работы было установить особенности в реакции показателей гемодинамики практически здоровых молодых взрослых при предъявлении сенсорных стимулов разной модальности и эмоциональ-ной направленности.

Соблюдая правила биоэтики, выполнили анкетирование 286 студентов-добровольцев с целью определить предпочитаемые в ежедневной жизни музыкальные направления. По результатам анкетирования сформирова-ли 1-ю группу (n=23, 19–20 лет), в которую попали респонденты, часто слушающие музыку разного направления (рок, джаз, поп). Результаты те-стирования по методике В.В. Бойко позволили сформировать 2-ю груп-пу (n=20, 19–20 лет), в которую вошли студенты с преобладанием поло-жительных эмоций в ответ на воздействие стимулов окружающей среды.У добровольцев обеих групп регистрировали показатели гемодинамики (артериальное давление (АД), частоту сердечных сокращений (ЧСС)), за-тем рассчитывали индексы Кердо и Старра. Во второй части эксперимен-та студентам 1-й группы предлагалось в течение недели ежедневно перед сном на протяжении 30 минут через наушники прослушивать так назы-ваемую «любимую» музыку. Респондентам 2-й группы однократно предъ-являли стимульный материал в виде ряда изображений, которые индуци-руют позитивный эмоциональный фон по методике «International Affective Pictures System». Затем у всех волонтеров повторно оценивали состояние гемодинамики. Анализ данных проводили методами непараметрической статистики: медианы (Ме), перцентили (р25÷р75), критерий Вилкоксона (W), критерий Мана-Уитни (U), программа «Statistica 8,0».

Исходные данные состояния гемодинамики практически здоровых мо-лодых взрослых соответствовали возрастной норме. Внутригрупповой анализ выявил статистически достоверное уменьшение значений систоли-ческого (САД) и диастолического (ДАД) АД после моделирования эмоци-онального фона только у студентов 2-й группы (W-критерий: САД, р=0,05; ДАД, р=0,01), а также урежение ЧСС (W-критерий, р=0,01). По динамике индекса Старра обнаружили статистически достоверное улучшение со-

60

стояния гемодинамики также только у студентов 2-й группы (W-критерий, р=0,0007). При оценке вегетативного статуса по индексу Кердо в динамике у молодых взрослых обеих групп не было установлено достоверных изме-нений (W-критерий, р≥0,05). При этом межгрупповое сравнение показало отличие значений индекса Кердо, который был выше у тестируемых 1-й группы (U-критерий, р= 0,01), что свидетельствовало в пользу симпатико-тонии.

По характеру динамики исследуемых показателей гемодинамики уста-новили, что однократное предъявление визуального стимульного мате-риала, индуцирующего позитивный эмоциональный фон, улучшает функ-циональное состояние ССС у практически здоровых молодых взрослых. Изменений для показателей гемодинамики студентов после курсового прослушивания «любимой» музыки не обнаружили.

Литература:1. Залата О.А., Тымченко С.Л., Хмара П.Г., Колесникова И.О., Петлеванный

Е.П. Реакция параметров гемодинамики у студентов медиков при просмотре виде-ороликов, содержащих кадры жестокости и насилия // Сборник тезисов III между-народного конгресса «Артериальная гипертензия – от Короткова до наших дней», 21-23 мая, 2015 г., Санкт-Петербург, С. 62.

Вербенко Полина СергеевнаE-mail: otospoliv@mail.ru

Распределение парвальбумин-иммунопозитивных нейронов в шей-ных сегментах спинного мозга кошкиА. А. Вещицкий, Н. С. Меркульева, П. Е. МусиенкоИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Парвальбумин – кальций-связывающий белок, принимающий уча-стие в работе систем внутриклеточной регуляции. Кальций-связываю-щие белки представляют особый интерес при изучении нервной системы,в которой различные типы нейронов экспрессируют разные виды каль-ций-связывающих белков. Таким образом, данные белки могут выступатьв качестве специфических иммуногистохимических маркеров разнород-ных популяций нервных клеток. В исследованиях спинного мозга мле-копитающих парвальбумин проявил себя в качестве маркера некоторых элементов проприоцептивной системы, принимающей активное участие в работе локомоторной системы в целом. Однако эти данные полученыв основном при исследовании поясничного утолщения спинного мозга, со-держащего все необходимые нейронные структуры для локомоции задних

61

конечностей. При этом распределение парвальбумин-иммунопозитивных (ПРВ+) нейронов в сегментах шейного утолщения, обеспечивающего дви-гательную активность передних конечностей, неизвестно.

Исследование проведено на поперечных срезах шейных сегментов (С1–С8) спинного мозга взрослой кошки (n=2) с помощью непрямого им-муногистохимического метода. Оценку количественного распределения ПРВ+ нейронов по сегментам и пластинам осуществляли на оцифрован-ных изображениях срезов в программном комплексе «Fiji ImageJ».

В сером веществе шейных сегментов спинного мозга ПРВ+ нейроны группируются в кластеры, локализованные: (1) латерально от шейки дор-зальных рогов в сегментах C1–C3; (2) в медиальной части пластины VII сегментов C1–C4; (3) в медиальной части пластины VII сегментов С5–С8; (4) на вентральной границе пластин VII и VIII сегментов C7–C8; (5) на гра-нице пластин VII и IX (мотонейронных пулов) сегментов C7–C8.

Нейроны 1-го типа локализуются в латеральных шейных ядрах, полу-чающих входы от афферентных волокон волосяных фолликулов и ноци-цепторов. Вероятно, в данных ядрах ПРВ+ нейроны выполняют релейную функцию и передают поступающую сенсорную информацию в таламус. Нейроны 2-го типа локализуются в яркоокрашенных центральных шей-ных ядрах, получающих входы от мышечных веретен шеи. ПРВ+ нейроны данных ядер далее передают проприоцептивную информацию в мозжечок и вестибулярные ядра. Нейроны 3-го типа также окружены яркоокрашен-ным нейропилем и локализуются в сегментах C5–C8 в зонах, аналогич-ных положению центральных шейных ядер. Основываясь на морфологии и локализации клеток данных кластеров, полагаем, они также являются составной частью общей проприоцептивной системы, распространенной по всему спинному мозгу. Локализация и морфологические особенности ПРВ+ нейронов в составе 4-го и 5-го кластеров позволяют предполо-жить, что они относятся к клеткам Реншоу (обеспечивающих возвратное торможение мотонейронов), ранее определяемых у грызунов и хищных млекопитающих другим кальций-связывающим белком – кальбиндином,и к Ia-интернейронам (обеспечивающим реципрокное торможение мото-нейронов), соответственно.

Таким образом, ПРВ+ нейроны шейного утолщения, по всей видимо-сти, можно поделить на два класса клеток: (1) релейные интернейроны (или пучковые), на которых происходит переключение сенсорной инфор-мации разной модальности (аксоны данного класса нейронов дают на-чало восходящим трактам) и (2) тормозные интернейроны, участвующиев работе локомоторной системы, в частности, сопряжения активности мо-тонейронов мышц-антагонистов в ходе движения конечности.

Вещицкий Александр АлександровичE-mail: veshchitskiiAA@infran.ru

62

Влияние агониста TAAR5 α-NETA на поведение мышей линии C57BL/6Е. П. Виноградова, Н. В. Полякова, Л. Н. Станкевич, В. А. Князева,Е. С. Дмитриева, А. А. АлександровСанкт-Петербургский государственный университет

Следовые амины, относящиеся к группе эндогенных аминов, струк-турно и метаболически близки к классическим моноаминам и гетерогенно распределены по всему мозгу. Они обладают очевидным нейрологиче-ский эффектом и могут рассматриваться как нейромодуляторы, а, воз-можно, и как настоящие нейромедиаторы. Предполагается, что следовые амины вовлечены в реализацию широкого спектра когнитивных и эмо-циональных процессов в мозге млекопитающих [Gainetdinov et al.,2018].В последнее время большое внимание уделяется изучению TAARs (trace amine associated receptor) рецепторов следовых аминов (TAAR1 – TAAR9). Рецепторы следовых аминов (TAARs), относящиеся к классу G-белковых рецепторов, идентифицированы как у человека, так и у позвоночныхи беспозвоночных животных. Наиболее подробно исследована функцио-нальная роль TAAR1, в то время как участие TAAR5 в функциях ЦНС и ор-ганизации поведение изучено крайне слабо [Aleksandrov et al., 2018, 2019]. Наиболее широко TAAR5 представлены в обонятельной системе, кроме того, они выявлены в аркуатном ядре, в миндалине и вентромедиальном гипоталамусе [Gainetdinov et al.,2018].

Целью данной работы было исследование препарата α-NETA, являю-щегося агонистом TAAR5, на тревожность, двигательную и исследователь-скую активность, а также социальное поведение.

Исследование проводили на самцах мышей линий C57BL/6.Для оценки уровня тревожности и двигательной активности использо-вали тесты – приподнятый крестообразный и круговой лабиринты. Для выявления социального предпочтения применялась трехкамерная уста-новка. Агонист TAAR5 α-NETA 2-(alpha-naphthoyl) ethyltrimethylammonium iodide (ABCAM,US) в дозе 10 мг/кг вводили внутрибрюшинно за 30 минутдо первого тестирования.

Было установлено, что через полчаса после введения агониста TAAR5 наблюдается существенное увеличение уровня тревожности (р≤0,0001), а также увеличение длительности груминга по сравнению с контрольны-ми животными. Двигательная и исследовательская активности снижаются (р≤0,0001). Наблюдаются двигательные нарушения в форме дискинезии. Через 24 и 48 часов все формы двигательной активности возвращаются к норме. Уровень тревожности остается повышенным и через 48 часов после введения. Введение агониста не оказывало влияния на социаль-ное предпочтение в тесте «свой–чужой». Можно предположить, что от-носительно длительное изменение уровня тревожности и краткосрочное изменение моторной функции обусловлены прямым влиянием α-NETA

63

на рецепторы следовых аминов в ЦНС (TAAR5).Исследование выполнено при поддержке гранта Российского фонда фунда-

ментальных исследований №17-04-00082. «Влияние агонистов TAARs рецепто-ров на электрофизиологические и поведенческие маркеры шизофрении».

Литература:Aleksandrov A.A., Knyazeva V.M., Volnova A.B., Dmitrieva E., Korenkova O,

Espinoza S., Gerasimov A., Gainetdinov R. Identifi cation of TAAR5 agonist activity of alpha-NETA and its effect on mismatch negativity amplitude in awake rats. Neurotox. Res. Res. 2018. 34:442–451.

Aleksandrov А.А., Polyakova N.V., Vinogradova E.P., Gainetdinov R.R., Knyazeva V.M. The TAAR5 agonist α-NETA causes dyskinesia in mice. Neurosci.Let. 2019. 704:208–211.

Gainetdinov R. R., Hoener M. C., Berry M. D. Trace Amines and Their Receptors Pharmacol. Rev. 2018. 70: 549–620.

Виноградова Екатерина ПавловнаE-mail: katvinog@yahoo.com

Транспорт кислорода в микрососудах коры головного мозга крысы при острой этиловой интоксикацииЕ. П. ВовенкоИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Согласно литературным данным острая этиловая интоксикация(при концентрациях этанола в крови выше 3–4‰) может приводить к суще-ственному повышению тонуса мозговых сосудов и, соответственно, к ухуд-шению оксигенации тканей головного мозга (Altura et al.,1983, 1993; Sano et al.,1993). Однако данная гипотеза не получила до настоящего времени прямой экспериментальной проверки.

Задача настоящего исследования заключалась в изучении влияния острой этиловой интоксикации на транспорт кислорода в микрососудах коры головного мозга наркотизированных крыс. С помощью кислородных микроэлектродов было измерено напряжение кислорода (рО2) на мель-чайших артериолах и венулах с диаметром просвета 15–25 мкм и в меж-капиллярном пространстве при внутрибрюшинном введении 25%-го рас-твора этилового спирта до дозы 1, 3, 5 г/кг массы тела.

Обнаружено, что дозы алкоголя 1–5 г/кг не приводят к значимым изме-нениям напряжения кислорода в коре головного мозга наркотизированной крысы. Диаметр просвета изученных артериол также достоверно не изме-нялся при указанных выше воздействиях.

Вывод: острая этиловая интоксикация наркотизированной крысы

64

до 5 г/кг не приводит к нарушениям кислородного обеспечения коры го-ловного мозга.

Вовенко Евгений ПавловичE-mail: vovenko@infran.ru

Транспорт кислорода при кратковременной окклюзии микрососудов коры головного мозга крысы (микрососудистая модель транзитор-ной ишемии)Е. П. ВовенкоИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Микроинсульты – микроскопические ишемизированные участки ко-ры головного мозга, появляющиеся вследствие разрыва или окклюзии мельчайших артериальных и/или венозных сосудов, – являются однойиз важных причин когнитивных нарушений в пожилом возрасте, а также при различных заболеваниях (деменция, болезнь Альцгеймера, Паркин-сона и др.).

Основная масса микрососудов коры головного мозга имеет простран-ственную организацию в виде вертикальной колончатой структуры (ради-альные артериолы – капиллярное поле – радиальные венулы) с мини-мальным количеством анастомозов и коллатералей. Поэтому окклюзия даже одной радиальной артериолы или венулы с большой долей вероят-ности может привести к снижению pO2 вплоть до формирования гипокси-ческих участков в тканевой зоне данного микрососуда.

Изучение таких микроинсультов на экспериментальных моделях (жи-вотных) стало возможным благодаря развитию методики исследования микроциркуляции с помощью двухфотонной лазерной микроскопии. Дан-ный метод позволяет изучить особенности движения крови в трехмерной микрососудистой сети. Однако измерение напряжения кислорода (pO2)в зоне микроинфаркта с помощью данного метода весьма затруднительно.

Применяемая нами методика микроэлектродного измерения pO2 с ви-зуальным контролем за микрообластью измерения (метод прижизненной видеомикроскопии) позволяет измерять pO2 как на стенке отдельных ми-крососудов, так и в ткани на различном удалении от исследуемых микро-сосудов. Врéменную окклюзию микрососудов (артериол и венул с диаме-тром просвета не более 30 мкм; теменная область коры головного мозга крысы) осуществляли, вдавливая кончик электрода в стенку микрососуда до полного прекращения кровотока. Регистрируемые у кончика микроэлек-трода изменения pO2 интерпретировались как вклад данного микрососуда

65

в кислородное обеспечение ткани.Результаты исследования были получены на 44 артериолах (ср. диам.

16.6±2.2 мкм), 37 венулах (ср. диам. 16.1±1.6 мкм) и 7 капиллярах (ср. диам. 5±0.2 мкм). По характеру изменения pO2 при окклюзии артериолы и венулы четко разделились на две группы, в зависимости от взаимно-го (пространственного) расположения других микрососудов относитель-но исследуемого микрососуда. I-ю группу составили микрососуды, нахо-дящиеся на удалении от других микрососудов на расстоянии 30–40 мкми менее. II-ю группу составили микрососуды, у которых в исследуемой зоне расстояние до других микрососудов составляло 50–60 мкм и более.

Установлено, что окклюзия артериол и венул I-й группы приводитк значимому падению pO2 в исследуемой зоне без образования гипок-сических участков ткани. Окклюзия микрососудов II-й группы приводитк резкому падению напряжения кислорода (в среднем до 9–10 мм рт. ст.) с возможным образованием локальных гипоксических зон. При окклюзии отдельных капилляров напряжение кислорода в исследуемой точке ткани снижалось незначительно и существенно превышало гипоксический по-рог.

Показана значительная роль венозных микрососудов в кислородном обеспечении коры головного мозга. Даже кратковременное (на 5–10 се-кунд) прекращение кровотока в венулах приводит к существенному сниже-нию тканевого pO2 в области данных микрососудов вплоть до формирова-ния тканевых гипоксических зон.

Вовенко Евгений ПавловичE-mail: vovenko@infran.ru

Интегративные механизмы моторного контроля поврежденного спинного мозга и новые стратегии нейрореабилитации двигатель-ных функцийЮ. П. Герасименко Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

В основе регуляции позы и локомоции лежит концепция о том,что мозг генерирует команды на выполнение той или иной моторной за-дачи, а паттерны активации мускулатуры верхних и нижних конечностей, а также мышц туловища контролируются спинальными нейронными се-тями. Это делается автоматически в реальном времени на основе ин-формации от проприо- и кожных рецепторов. Остается неясным, как ав-томатичность спинного мозга может обеспечивать двигательные функции

66

в отсутствие супраспинальных влияний. Предполагается, что спин-ной мозг является важным центром обработки сенсорной информации (information-processing) и принятия решения (decision-making center). Кро-ме того, спинной мозг способен к обучению при тренировке той или иной моторной задачи (experience-dependent). После неполного повреждения спинного мозга часть нисходящих аксонов, которые в норме проецируются к поясничному утолщению и моторным пулам нижних конечностей, преры-ваются в месте повреждения. Это приводит к значительным изменениям функциональных свойств оставшихся интактных и поврежденных нейро-нов и их синапсов. Высказана гипотеза, что электрическая стимуляция спинного мозга способствует реактивации неповрежденных нисходящих систем и восстановления их функционального состояния. В докладе будут представлены результаты клинических исследований, демонстрирующих возможности восстановления независимого стояния и самостоятельной ходьбы, а также восстановления произвольной регуляции двигательных функций у пациентов с полным и частичным повреждением спинного моз-га при использовании локомоторных и постуральных тренировок в соче-тании с электрической стимуляцией спинного мозга. Будет обоснована целесообразность и показана эффективность использования мультисег-ментарной стимуляции спинного мозга для восстановления функциональ-ных связей головной–спинной мозг, активации нейронных сетей регулиру-ющих движения верхних и нижних конечностей и их взаимодействие.

Исследование поддержано грантом РФФИ № 16-29-08173-офи-м.

Герасименко Юрий ПетровичE-mail: gerasimenko@infran.ru

Автономная регуляция у больных паркинсонизмом во время корот-кого микрогравитационного воздействияЛ. И. Герасимова-Мейгал, А. Ю. Мейгал Петрозаводский государственный университет

«Сухая» иммерсия (СИ) – это один из общепринятых способов на-земного моделирования микрогравитации [1]. Помимо исследованийв области космической медицины СИ применяется для реабилитации па-циентов с патологией нервной системы, кровообращения, опорно-двига-тельного аппарата. Так, показан ее реабилитационный эффект у пациен-тов с болезнью Паркинсона [2, 3]. Механизмы адаптации гемодинамики

67

к микрогравитации сложны и не совсем понятны. Поэтому возникает не-обходимость тщательного контроля состояния организма во время про-цедуры для предотвращения возможных нежелательных эффектов, такихкак ортостатическая гипотензия. Мониторинг гемодинамики особенно ва-жен при проведении сеансов СИ у пожилых лиц и лиц с хроническими заболеваниями.

Целью исследования была оценка кардиоваскулярной реактивности пациентов с болезнью Паркинсона во время СИ с помощью анализа вари-абельности ритма сердца (ВРС).

Семнадцать пациентов с болезнью Паркинсона (10 мужчин и 7 женщин в возрасте 51–66 лет, H&Y от 1 до 3) и 10 молодых здоровых людей кон-трольной группы (6 мужчин и 4 женщины в возрасте 19–26 лет) на основе добровольного информированного согласия прошли 45-минутный сеанс СИ. ЭКГ во втором стандартном отведении, артериальное давление (АД) и ЧСС регистрировали до, на 15-, 30- и 40-й минутах СИ, а также через 5 минут после сеанса. Анализ временных и спектральных характеристик ВРС выполнен на 5-минутных отрезках ЭКГ. Внутригрупповые и межгруп-повые различия оценивались на основании непараметрических критери-ев.

У всех испытуемых АД и ЧСС перед проведением СИ находилисьв пределах нормальных значений. В течение СИ в группе больных от-мечено снижение диастолического АД на 8–10 мм рт.ст. (р=0,003) и ЧСС на 10–12 мин-1 (р=0,006), в то время как существенных изменений этих показателей у лиц контрольной группы не наблюдалось. Кардиоинтер-валограмма у больных характеризовалась сниженной вариабельностьюпо сравнению со здоровыми людьми, а также низкими значениями мощно-сти компонентов спектра, характеризующих нейрогенную регуляцию рит-ма сердца (HF и LF). Во время СИ реакция автономной нервной системы в группе пациентов с болезнью Паркинсона характеризовалась повыше-нием значений временных параметров, характеризующих парасимпатиче-ское звено регуляции (SDNN, pNN50, СV), а также HF и LF-компонентов спектра, однако этот ответ был существенно ниже, чем в контрольной группе. В обеих группах в течение СИ отмечено снижение стресс-индекса, особенно выраженное в группе больных лиц.

Таким образом, сохранение оптимальной гемодинамики во время СИ обеспечивается активацией преимущественно нейрогенного звена регу-ляции (симпатического и парасимпатического). Изменения ВРС у пациен-тов с болезнью Паркинсона в течение СИ могут объясняться дефицитом нейрогенных (HF, LF) и доминированием метаболических (VLF) факторов в контроле кровообращения, что важно учитывать для безопасного прове-дения подобных сеансов с целью реабилитации при болезни Паркинсона и других хронических заболеваниях.

68

Литература:1. Tomilovskaya E., Shigueva T., Sayenko D., Rukavishnikov I., Kozlovskaya I. Dry

immersion as a ground-based model of microgravity physiological effects. Front Physiol. 2019. 10:284. doi: 10.3389/fphys.2019.00284.

2. Miroshnichenko G.G., Meigal A.Y., Saenko I.V., Gerasimova-Meigal L.I., Chernikova L.A., Subbotina N.S., Rissanen S.M., Karjalainen P.A. Parameters of surface electromyogram suggest that dry immersion relieves motor symptoms in patients with parkinsonism. Front Neurosci. 2018. 12:667. doi: 10.3389/fnins.2018.00667.

3. Мейгал А.Ю., Герасимова-Мейгал Л.И., Саенко И.В., Субботина Н.С., Тре-тьякова О.Г., Черникова Л.А. Влияние «сухой» иммерсией как аналога микрогра-витации на неврологические симптомы при паркинсонизме. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51. № 7. С. 53-59. doi: 10.21687/0233-528X-2017-51-7-53-59.

Герасимова-Мейгал Людмила ИвановнаE-mail: gerasimova@petrsu.ru

Особенности поиска информативных признаков обезьянами (Macaca mulatta и Hylobates lar) и детьми дошкольного и младшего школьного возрастаИ. Ю. Голубева, Т. Г. Кузнецова, Д. Л. Тихонравов*Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, *Институт эволюционной физио-логии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН; Санкт-Петербург

Вопрос о том, воспринимают ли приматы одну и ту же стимульную си-туацию одинаково, остается малоизученным. Использование поискового поведения является удачным методическим приемом для сравнительного изучения восприятия окружающего мира/экспериментальной ситуации.

Цель работы – сравнительно-физиологическое изучение особен-ностей выполнения когнитивных задач, связанных с выявлением ин-формативных признаков макаками (Macaca mulatta, 11 особей 3–16 лет,на базе биоколлекции ФГБУН ИФ РАН), гиббонами (Hylobates lar, 2 особи 4 и 7 лет из коллекции животных СПб ГУП «ЗООПАРК»), и детьми 4–9 лет дошкольного и младшего школьного возраста (46 испытуемых, средняяи подготовительная группы детского сада № 81, и 1-й и 2-й класс обще-образовательной школы № 516). Испытуемые должны были сформиро-вать понятие – подкрепляемый класс объектов – из алфавита стимулов, содержащего десять пар изображений, различавшихся по определенно-му признаку (обучение), а затем выявить этот признак в новом алфави-те стимулов (тест). Испытуемые выполняли несколько задач, в каждой из которых был уникальный информативный признак и свой алфавит стимулов. Использовались образцы задач (Бонгард, 1967) для созда-

69

ния компьютерных программ, моделирующих зрительное узнавание. Ве-дущим моментом при выполнении заданий был способ обучения детейи животных решению задачи – поиска подкрепления: в лунке под вер-ным стимулом обезьяны находили лакомство, а дети – цветные звездоч-ки. Анализировали скорость обучения и успешность выполнения заданийпри тестировании.

Установлено, что как для макак, так и для гиббонов длительность об-учения была связана с пониманием общего принципа решения задач.Так, для макак сложными для выявления были первые 1–5 признаков, при-чем изменение порядка предъявления заданий не изменяло тенденцию, а для гиббонов – первые 7 признаков, при этом в каждой последующей задаче длительность обучения уменьшалась. Выявление разделительных признаков в последних задачах у обезьян осуществлялось сразу, без об-учения.

У детей-дошкольников скорость обучения была связана с качеством информативного признака: одни признаки были очевидными, а для вы-явления других признаков требовался длительный поиск. При этом ре-зультативность детей 4–5 лет имела самый широкий разброс, что свиде-тельствует о неравномерности развития системной организации процесса восприятия в этом возрасте. У школьников значимых различий в скорости выявления разных признаков не выявлено. Характерно, что все второ-классники сразу, без поиска, смогли выявить все информативные призна-ки, а 75% первоклассников испытывали трудности с выявлением первого информативного признака, что может свидетельствовать о том, что онив большей степени ориентированы на получение инструкции, а не на им-плицитное приобретение знаний.

Можно предположить, что присущее обезьянам повышенное внимание к окружению способствовало интуитивному пониманию информативного признака через непосредственное восприятие экспериментальной ситу-ации и опыта получения подкрепления, тогда как дети в большей степе-ни обращали внимание на объект и его свойства, использовали логику и усвоенные правила. Разная степень вовлечения двух систем мышленияв процесс выделения значимой информации может быть основой для хо-листического и аналитического типов познания (Нисбетт, 2011).

Литература:1. Бонгард М.М. Проблема узнавания / М. М. Бонгард. М.: Наука, 1967. – 320 c.2. Нисбетт Р., Пенг К., Чой И., Норензаян А. Культура и системы мышления:

сравнение холистического и аналитического познания. Психологический журнал, 2011, том 32, № 1, с. 55–86.

Голубева Инна ЮрьевнаE-mail: golubevaiu@infran.ru

70

О механизмах стимуляции физической работоспособности солями аммонияН. В. Гончаров, Е. А. Корф, А. В. Новожилов, Е. Р. Никитина, И. В. Мин-дукшевИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Нутрицевтики (биологически активные добавки и компоненты продук-тов питания, минералы и метаболиты природного происхождения, не вхо-дящие в списки запрещенных препаратов) могут повышать физическую работоспособность путем положительного влияния на баланс сигнальных и метаболических процессов в клетках и тканях организма. Так, приме-нение экстракта зеленого чая (ЭЗЧ) в модели принудительного плавания приводит к повышению выносливости крыс за счет дополнительного уча-стия в работе медленных мышц, адаптация которых сопряжена с повы-шением экспрессии генов, ответственных за регуляцию баланса ионов кальция [1]. Среди биохимических механизмов адаптации, находящихся в реципрокных отношениях с ионами кальция, процессы генерации и по-требления АТФ имеют определяющее значение в условиях как аэробной, так и анаэробной нагрузки. Лактат и аммиак ранее считались побочны-ми продуктами метаболизма, перенос и нейтрализация которых исклю-чительно в печени осуществлялась посредством циклов Кори и аланина. Переоценка роли лактата была произведена достаточно давно, и ныне он рассматривается как важнейший межклеточный энергетический челноки сигнальный агент [2]. В быстрых мышцах повышается экспрессия моно-карбоксилатного переносчика 4-го типа (МСТ4) для усиленного экспор-та лактата, который попадает в эритроциты и медленные мышцы через МСТ1. Эритроциты помогают транспортировать лактат от клеток-про-дуцентов к клеткам-потребителям, причем роль эритроцитов у трениро-ванных спортсменов повышается. Однако отношение к аммиаку как ис-ключительно токсическому агенту за последние десятилетия практическине изменилось. Наиболее активными его продуцентами являются органы с высоким обменом аминокислот и биогенных аминов – нервная ткань, печень, кишечник, мышцы. В тканях существуют реакции обезвреживания аммиака через образование глутамата, глутамина, аспарагина и карба-моилфосфата. В мышцах генерация аммиака может рассматриватьсяне только как результат катаболизма аминокислот в качестве источника энергии, но и как компенсаторный механизм для связывания иона водо-рода и нейтрализации органических кислот (в первую очередь лактата), уровень которых повышается при физической нагрузке, нарушая ионный баланс. В отличие от нетренированных добровольцев, повышение вынос-ливости тренированных спортсменов связано не с повышением VO2max

и окислительной емкости мышц, а с адаптивными изменениями в системе

71

регуляции баланса Ca2+, K+, Na+, Cl-, H+ и лактата [3]. Роль аммиака в этой системе адаптивных изменений изучена недостаточно, а действие малых количеств аммиака/аммония на физическую работоспособность не изуче-но вовсе. В модели принудительного плавания мы сравнили эффекты ЭЗЧ и хлорида аммония (ХА), который был апробирован в самостоятельном виде и в сочетании с ЭЗЧ, и выявили стимулирующий эффект ХА, превы-шающий действие ЭЗЧ. Сравнение разных дозировок двух солей аммо-ния, хлорида и карбоната (КА), на продолжительность плавания и уровень лактата в крови крыс после цикла принудительного плавания позволило установить наиболее эффективные дозы. Эритроциты крыс, принимав-ших ХА перед нагрузкой, в большей степени подвержены адаптационным изменениям, либо обновление пула эритроцитов у крыс этих групп проис-ходит быстрее.

Работа выполнена при поддержке госпрограммы № АААА-А18-118012290142-9 и программы Президиума РАН № АААА-А18-118013190188-5.

Литература:1. Корф Е.А. и др. // Бюлл. эксп. биол. мед. 2017; 164(7):10-14.2. Ferguson B.S. et al. // Eur J Appl Physiol. 2018; 118(4): 69-78.3. Hostrup M., Bangsbo J. // J Physiol. 2017; 595(9):2897-2913.

Гончаров Николай ВасильевичE-mail: ngoncharov@gmail.com

Маркеры эндотелия в диагностике патологических состоянийН. В. Гончаров1,2, П. И. Попова3, П. П. Авдонин4, И. В. Кудрявцев5,6,М. К. Серебрякова5, П. В. Авдонин4

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург; 2НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека ФМБА России, Ленинградская обл.; 3Городская поликлиника № 19, Санкт-Петербург; 4Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва; 5Институт экс-периментальной медицины, Санкт-Петербург; 6Дальневосточный федераль-ный университет, Владивосток

Эндотелиальные клетки (ЭК) формируют своеобразный контейнердля крови, площадь которого у человека достигает 6000 м2. Это уникальная диффузная ткань, суммарный вес которой равен примерно 700 г, а боль-шая часть (примерно 600 г) образует стенки капилляров. ЭК происходятиз мезодермы на ранних стадиях гаструляции. Ювенильные ЭК формиру-ют первичное сосудистое сплетение и дифференцируются в артериаль-ные, венозные, лимфатические и капиллярные ЭК (эмбриональный васку-

72

логенез). Образование кровеносных сосудов de novo имеет место и после рождения за счет эндотелиальных прогениторов костного мозга (постна-тальный васкулогенез). Однако более известным механизмом формиро-вания новых кровеносных сосудов после рождения организма является ангиогенез, когда новые ЭК образуются в результате пролиферации уже имеющихся ЭК с той или иной степенью специализации. Наиболее извест-ными морфологическими фенотипами эндотелия являются непрерывный (гематоэнцефалический барьер), фенестрированный (экзокринные и эн-докринные железы, слизистая оболочка желудка и кишечника, сосудистое сплетение, клубочки и субпопуляция почечных канальцев), синусоидаль-ный, или прерывистый (печень, селезенка, костный мозг). Среди харак-терных маркеров ГЭБ – тканенеспецифическая щелочная фосфатаза, благодаря которой ЭК капилляров головного мозга отличаются от ЭК ка-пилляров других органов. Экспрессия γ-глутамилтранспептидазы (ГГТ)и моноаминоксидазы (МАО) также характерна для ЭК микрососудов голов-ного мозга. Напротив, тромбомодулин практически отсутствует в ЭК голов-ного мозга, в то время как в других ЭК его экспрессия отчетливо выражена.ЭК костного мозга экспрессируют Е-селектин (CD62E) конститутивно, тог-да как в других типах ЭК E-селектин экспрессируется только при воспале-нии. Экспрессия ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) выражена в ЭК мелких артерий и артериол во всех органах, за исключением почек,в то время как ЭК крупных артерий и вен слабо или совсем не экспрес-сируют АПФ. Здоровый эндотелий характеризуется сосудорасширяющим фенотипом с высоким содержанием оксида азота (NO) и простациклина (PGI2), а также низким содержанием мочевой кислоты и активных форм кислорода (АФК). ЭК вовлечены в этиологию таких распространенных за-болеваний человека, как инсульт, диабет, инсулинорезистентность, бо-лезни сердца, периферических сосудов, опухолевый рост и метастази-рование, хроническая почечная недостаточность, ревматоидный артрити вирусные инфекции. В обычном неактивированном состоянии ЭК экс-прессируют молекулы MHC I и PRR для обнаружения PAMP. Воспалитель-ные стимулы инициируют переход ЭК в провоспалительное и прокоагу-лянтное состояние. В ответ на воспалительные стимулы ЭК экспрессируют молекулы MHC II, презентирующие эндотелиальные антигены иммунным клеткам. Описано также увеличение экспрессии других эндотелиальных маркеров и молекул клеточной адгезии (CAM) после применения АФКили провоспалительных стимулов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант 18-15-00417).

Гончаров Николай ВасильевичE-mail: ngoncharov@gmail.com

73

Влияние аудиогенного киндлинга на активность вазопрессинергиче-ской системы у крыс линии Крушинского–МолодкинойЕ. Л. Горбачёва, Е. В. Черниговская, М. В. Глазова, Л. С. НикитинаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Одной из генетических моделей аудиогенной эпилепсии являются крысы линии Крушинского–Молодкиной (КМ), для которых характерно развитие эпилептиформного припадка в результате воздействия акусти-ческого стимула. При этом показано, что первичный очаг возбуждения при аудиогенном припадке локализован в стволовой области. Ежеднев-ная экспозиция крыс линии КМ действию звука приводит к возникновениюу них миоклонических судорог, в развитии которых принимают участие во-влеченные в эпилептическую сеть структуры лимбической системы мозгаи новая кора. Данное явление распространения эпилептической активно-сти из стволовых структур в передний мозг получило название аудиоген-ного киндлинга и является моделью лимбической эпилепсии (Семиохина et al., 2006).

Было показано, что аудиогенный киндлинг у крыс линии Wistar Audiogenic Rat, являющихся еще одной генетической моделью эпилепсии, приводил к изменениям в уровне диуреза и натрийуреза (Garcia-Cairasco et al., 1994), что может указывать на возникновение нарушений в функци-ональной активности вазопрессинергической системы вследствие много-кратных судорожных припадков.

Таким образом, целью данной работы являлась оценка влияния ау-диогенного киндлинга на функциональное состояние вазопрессинергиче-ской системы у крыс линии КМ. В исследовании были проанализированы две группы крыс линии КМ: контрольные крысы (n=5) и крысы, подверг-шиеся ежедневным многократным звуковым стимуляциям по протоколу киндлинга (25 предъявлений) (n=5). Животные второй группы выводились из эксперимента через 24 часа после последнего судорожного припадка в ходе киндлинга. Уровень мРНК вазопрессина в нейронах супраоптиче-ского ядра (СОЯ) гипоталамуса был оценен с помощью метода гибридиза-ции in situ. Содержание и распределение нейрофизина II – маркера вазо-прессина в нейронах СОЯ и крупноклеточной части паравентрикулярного ядра (ПВЯ) гипоталамуса и в нейрогипофизе, а также содержание Vglut2и GAD67 в волокнах, иннервирующих нейросекреторные нейроны гипота-ламуса оценивалось с помощью иммуногистохимического анализа.

Мы показали, что аудиогенный киндлинг приводил к повышению уров-ня мРНК вазопрессина в нейронах СОЯ гипоталамуса, а также к повы-шению содержания вазопрессин-нейрофизина II в нейронах СОЯ и ПВЯ гипоталамуса. При этом мы не выявили различий в плотности VGlut2 им-мунопозитивных волокон, иннервирующих нейроны СОЯ и ПВЯ, у крыс

74

линии КМ после многократных судорожных припадков. Однако нами было показано понижение плотности GAD67-иммунопозитивных волокон, ин-нервирующих нейроны СОЯ и крупноклеточную часть ПВЯ гипоталамусау крыс линии КМ после многократных судорожных припадков, по сравне-нию с контролем. Содержание вазопрессин-нейрофизина II в волокнах нейрогипофиза у крыс линии КМ после аудиогенного киндлинга не отлича-лось от такового у контрольных крыс.

В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что аудиоген-ный киндлинг у крыс линии КМ вызывает понижение тормозной ГАМК-ергической иннервации нейронов СОЯ и ПВЯ гипоталамуса, что сопрово-ждается повышением уровня транскрипции и трансляции вазопрессина.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-34-00882).

Горбачёва Евгения ЛеонидовнаE-mail: jengorbacheva@gmail.com

Координация эпигенетических процессов в индукции формирования долговременной памятиЛ. Н. Гринкевич1, В. Ю. Овчинников2, П. Д. Лисачев3, Г. В. Васильев2

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 2Федераль-ный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН, 3Ин-ститут вычислительных технологий СО РАН; Новосибирск

Основные трудности изучения молекулярных основ формирования долговременной памяти (ДП) связаны как со множеством сигнальных систем, интеграция которых необходима для успешного обучения, так и многообразием регуляторных процессов, взаимодействующих на уровне генома. Наиболее активно изучаются эпигенетические процессы, а имен-но, модификация гистонов и метилирование ДНК, а также регуляция экс-прессии генов посредством микроРНК (miRNAs). Последний раздел эпи-генетики на сегодняшний день является наименее изученным. miRNAs представляют собой высококонсервативные, небольшие, одноцепочеч-ные РНК, способные подавлять до 70% матричных РНК (mRNAs), коди-рующих соответствующие белки. ТЕ для огромного количества белков за-кодирована miRNA, их убийца. Показана важная роль miRNAs в регуляции развития ЦНС и формировании ДП. Дисфункция ряда miRNAs связанас патогенезом заболеваний, сопровождаемых когнитивными наруше-ниями, что делает их привлекательными для терапевтических целей. Кроме того, miRNAs, выходя во внеклеточное пространство, могут слу-

75

жить межклеточными коммуникаторами и потенциально биомаркерамидля диагностики болезней. Однако в связи с громадным количеством miRNAs, многообразием их мишеней и сложностью устройства ЦНС функ-ции большинства miRNAs остаются неизученными. Важную роль в изуче-нии эпигенетических механизмов ДП играют моллюски, благодаря относи-тельно простому строению ЦНС и достаточно разнообразному поведению. В качестве модели обучения мы используем выработку рефлекса пищевой аверзии у моллюска Helix. Нами было показано, что при консолидации ДП у Helix, как и у позвоночных животных, происходит интеграция внутрикле-точных сигнальных систем, таких как цАМФ-зависимая, МАРК/ERK и Р38 – каскады, которые регулируют активность как ТФ, так и эпигенетические модификации гистонов. В настоящее время наше внимание сосредоточе-но на изучении роли miRNAs в формировании ДП. Для этого мы впервые осуществили секвенирование miRNAs из ЦНС Helix с помощью miRNA-seq [данные представлены в NCBI Sequence Read Archive (SRA)]. Проведен-ный далее биоинформатический анализ показал наличие 96 консерватив-ных miRNAs, в том числе гомологов Mir-9, Mir-10-P1b, Mir-22, Mir-34, Mir-124, Mir-137, Mir-153, играющих важную роль в механизмах пластичности и формирования ДП у позвоночных животных. Наиболее представленов ЦНС Helix семейство MIR-10 (26 различных представителей). Из нихmiR-10-S5-5p и miR-10-S9-5p – самые высокоэкспрессируемые из всех miRNAs идентифицированных у Helix. Более того, как показано нами, се-мейство MIR-10 принимает участие и в формировании ДП. Экспрессия 9 представителей MIR-10 дифференциально меняется на разных сроках консолидации ДП у Helix. Кроме MIR-10, у Helix обучением регулирует-ся экспрессия еще 16 различных miRNAs. В эти временные интервалы в ЦНС Helix нами наблюдалась также активация регуляторного каскада MAPK/ERK и MAPK/ERK-зависимые эпигенетические модификации гисто-нов. Полученные данные могут указывать на наличие скоординированно-сти индукции хроматиновых перестроек и экспрессии микроРНК, а также отражать ведущую роль МАРК/ERK в этих процессах. Первые данныео возможности такой интеграции появились в литературе и будут обсуж-дены в докладе.

В связи со сложностью устройства ЦНС позвоночных животных приме-нение моделей обучения на животных, обладающих простыми нервными системами, для изучения интегративных механизмов формирования ДП является перспективным.

Работа поддержана Программой фундаментальных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 63).

Гринкевич Лариса НиколаевнаE-mail: larisa_gr_spb@mail.ru

76

Состояние пищеварительных ферментов и системы всасывания глюкозы в тонкой кишке крыс при экспериментальном диабете ти-па 2Л. В. Громова1, А. С. Полозов1, Ю. В. Дмитриева1, Н. М. Грефнер2,А. С. Алексеева1, Е .В. Савочкина1, А. А. Груздков1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Институт цитологии РАН; Санкт-Петербург

Диабет типа 2 относится к широко распространённой форме патологии. Одним из ключевых факторов, вносящих вклад в развитие гипергликемии при диабете типа 2, является повышенное всасывание глюкозы в тон-кой кишке, которое обеспечивается увеличенной экспрессией основных транспортёров глюкозы SGLT1 и GLUT2 в энтероцитах. Однако эти пред-ставления базируются в основном на данных, полученных в опытах in vitro и острых опытах in vivo, которые не вполне адекватно отражают реальные закономерности функционирования живых систем.

Цель исследования: в опытах на крысах в условиях, максимально близ-ких к физиологическим (в отсутствие наркоза и операционной травмы), оценить всасывание глюкозы, содержание транспортёров SGLT1 и GLUT2 в апикальной мембране энтероцитов и активности ключевых мембранных пищеварительных ферментов при экспериментальном диабете типа 2и в контроле (в отсутствие диабета).

Методы. Диабет типа 2 у крыс (Вистар, самцы) вызывали введением стрептозотоцина (внутрибрюшинно, 30 мг/кг) после содержания живот-ных в течение 2-х месяцев на высокожировой диете. Всасывание глюкозыв тонкой кишке оценивали по скорости свободного потребления животны-ми, предварительного голодавшими в течение 18–20 часов, 20%-го рас-твора глюкозы Содержание транспортеров SGLT1 и GLUT2 в апикальной мембране энтероцитов определяли методами иммуногистохимии и кон-фокальной микроскопии, активности кишечных пищеварительных фер-ментов – биохимическими методами.

После введения стрептозотоцина у крыс с диабетом типа 2 в течение3 недель опытов масса тела не изменялась, тогда как в контроле (вве-дение растворителя препарата) за тот же период наблюдался её при-рост. Всасывание глюкозы в тонкой кишке у крыс с диабетом увели-чилось на 28% (P<0.02), а в контроле этот показатель не изменялся по сравнению с исходным уровнем (до введения препаратов). При этом в группе крыс с диабетом наблюдалась обратная корреляция (r=-0.83) между приростом скорости всасывания глюкозы и уровнем интеграль-ного показателя гликемии (площадь под гликемической кривой в тестена толерантность к глюкозе) у тех же животных. При диабете у крыс была повышена по сравнению с контролем масса слизистой оболочки в ки-шечнике. В тощей кишке это повышение коррелировало с увеличением

77

количества энтероцитов на ворсинках. Содержание SGLT1 в апикальной мембране энтероцитов тощей кишки у крыс с диабетом увеличилось,а GLUT2 – снизилось по сравнению с контролем. Наблюдалось повыше-ние в тонкой кишке активностей щелочной фосфатазы и аминопептидазы N и тенденция к повышению активности мальтазы.

Заключение. В опытах на крысах в условиях, максимально близкихк физиологическим, впервые показано повышенное всасывание глюко-зы в тонкой кишке при экспериментальном диабете типа 2. Установлено,что прирост всасывания глюкозы обратно коррелирует с уровнем гипергли-кемии. Повышенное всасывание глюкозы в тонкой кишке при диабете типа 2 обеспечивается, по-видимому, за счёт увеличения активного транспорта глюкозы с участием транспортёра SGLT1 в энтероцитах (специфический механизм) и численности энтероцитов (неспецифический механизм).

Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 64) и гранта РФФИ № 18-015-00248.

Громова Людмила ВикторовнаE-mail: lvgrom53@rambler.ru

Использование основ физиологии и патологии высшей нервной де-ятельности для понимания патофизиологических механизмов нерв-ных расстройств в клиниках И.П. ПавловаЛ .И. ГромоваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

6 октября 1931 года приказом № 154 по Институту эксперименталь-ной медицины по инициативе И.П. Павлова и при его активном участии был организован Отдел патофизиологии высшей нервной деятельности человека. Основанием для этого послужил накопленный к тому време-ни в лабораториях ученого огромный опыт исследований высшей нерв-ной деятельности животных не только в норме, но и при различных па-тологиях. Павлов считал, что этот опыт может и должен быть применендля правильного и успешного лечения больных нервными и психическими заболеваниями.

При новом отделе были открыты две клиники – нервная (на 15-й ли-нии Васильевского острова при Александровской больнице ) и психиа-трическая (на 5-й линии на базе больницы им. И.М. Балинского), каждаяиз которых имела по 25 стационарных мест. При психиатрической клинике была организована лаборатория по изучению высшей нервной деятель-

78

ности человека, при нервной клинике – две лаборатории: биохимическая и патофизиологии высшей нервной деятельности человека.

Работа лабораторий давала возможность не только постоянно на-блюдать за больными в клиниках, но и оценивать изменения их состоя-ния в ходе лечения, своевременно проводить клинико-физиологическиеи биохимические тесты. Это позволяло активно применять опыт изуче-ния физиологии и патологии высшей нервной деятельности для понима-ния патофизиологических механизмов нервных расстройств – неврозови психозов. Сравнивая динамику развития экспериментальных неврозови последующего восстановления у животных с некоторыми заболевани-ями пациентов нервной и психиатрической клиник, Павлов подчеркивал тождество нервных процессов, происходящих в том и другом случае. Впервые в отечественной невропатологии стал проводиться физиологи-ческий разбор нервных и психических заболеваний, неврозы стали оце-ниваться с точки зрения «нервного срыва», были предприняты попытки их лечения продолжительным сном, т.е. глубоким торможением нервной системы и т.д.

По материалам клинико-физиологических исследований Павлов опу-бликовал несколько статей: «О неврозах человека и животных» (1932), «Проба физиологического понимания симптомологии истерии» (1932), «Чувство овладения и ультрапарадоксальная фаза» (1933), «Проба физи-ологического понимания навязчивого невроза и паранойи» (1934). В 1934 году был выпущен первый сборник трудов «Павловских» клиник».

Научные заседания в клиниках проводились, как и в лабораториях Пав-лова, по средам. Практически сразу (с ноября 1931 г.) они стали стеногра-фироваться, и в 1954 году вышло в свет трехтомное издание «Павловские клинические среды» (1931–1936 гг.).

В клиниках работали многие из сотрудников И.П. Павлова: С.Н. Дави-денков, А.Г. Иванов-Смоленский, М.К. Петрова, А.О. Долин, Н.А. Крышова, К.С.Абуладзе, В.К.Федоров, Ф.П. Майоров и др.

Громова Людмила ИвановнаE-mail: museum@infran.ru

79

Интегративная роль нейромодуляторов в эндотелиальной дисфунк-ции при гипоксическом поражении миокардаВ. В. ГросуКишиневский государственный университет медицины и фармации им. Николая Тестемицану, Кишинев, Республика Молдова

Артериальная гипертензия (АГ) является наиболее распространенным заболеванием сердечно-сосудистой системы и часто проявляется в под-ростковом возрасте у лиц, имеющих генетическую предрасположенность. АГ также является основным фактором риска развития сердечно-сосуди-стой патологии и смертности. К ранним маркерам сосудистых нарушений при АГ относится эндотелиальная дисфункция (ЭД), которая не только со-провождает АГ, но и рассматривается как ранний фактор риска атероскле-роза и атеротромбоза.

Целью проведенного нами исследования было изучение биохимиче-ских показателей эндотелиальной дисфункции у больных АГ при наличии хронической сердечной недостаточности. Нами были определены био-химические показатели у 48 больных АГ и контрольной группы здоровых лиц. Были исследованы биохимические маркеры эндотелиальной дис-функции, такие как уровень микроальбумина в моче и уровень молочной кислоты в крови. Микроальбуминурия определялась в утренней порции мочи турбодиметрическим методом на иммунохемилюминисцентном ана-лизаторе (норма до 20 мкг/л). Определение уровня молочной кислотыв крови проводилось с помощью иммуноферментного метода на иммуно-ферментном анализаторе «Rayto» по стандартной методике тест-системы «Elitech» (Франция).

Результаты: Оценивая результаты проведенного исследования, сле-дует отметить, что биохимические критерии эндотелиальной дисфунк-ции у больных АГ составили уровень микроальбумина мочи 56, 8±2,6 (р<0,05), по сравнению с контролем, уровень молочной кислоты составил 5,6±0,5(р<0,01), по сравнению с контрольной группой. Микроальбумину-рия является очень точным и чувствительным маркером ЭД почечных и клубочковых артерий, что является серьезным фактором риска прогрес-сирования АГ и формирования почечной недостаточности. Увеличение уровня молочной кислоты в крови может играть важную роль в формиро-вании и прогрессировании ЭД у больных АГ и ХСН и может использовать-ся как маркер доклинического поражения артерии, который определяется инструментальными методами допплерографии диаметра плечевой арте-рии и определения толщины интимы медии общей сонной артерии.

Полученные данные свидетельствуют о более выраженной степе-ни эндотелиальной дисфункции у больных артериальной гипертензиейна фоне ХСН, которая сопровождалась стойкой микроальбуминуриейи высоким уровнем молочной кислоты в крови, что указывало на более

80

тяжелое поражение микро- и макрососудистого русла при данном клини-ческом сочетании.

Выводы: В нашем исследовании мы установили важное диагностиче-ское значение микроальбуминурии и повышение уровня молочной кисло-ты как биомаркеров раннего поражения эндотелия у больных ХСН. Лече-ние больных АГ должно быть направлено на коррекцию эндотелиальной дисфункции, что имеет большое значение в контроле динамики прогрес-сирования патологического процесса и снижении риска сердечно-сосуди-стых осложнений.

Гросу Виктория ВасильевнаE-mail: victoria.grosu@usmf.md

Интегративная функция левого желудочка при хронической сердеч-ной недостаточностиВ. В. ГросуКишиневский государственный университет медицины и фармации им. Николая Тестемицану, Кишинев, Республика Молдова

Принято считать, что фракция изгнания (ФИ) левого желудочка сердца (ЛЖ) является интегральной величиной сократительной способности ми-окарда, поэтому данный показатель широко используется в клинической практике. Действительно, ФИ есть гемодинамическая величина, характе-ризующая значение объема изгнанной ЛЖ крови по отношению к его диа-столическому объему. В связи с тем, что процесс изгнания прямо зависит от сократительной функции миокарда, ФИ должна быть непосредственно связана с механической активностью ЛЖ, отражающей уровень функцио-нального состояния сердечной мышцы. По данным ряда клинических на-блюдений установлено, что ФИ не отражает реального функционального состояния миокарда (Mizuno К. et al., 1988), а также зачастую оказывается нечувствительной к проведенному лечению, несмотря на значительный клинический эффект (Lindhardt Т.В. et al., 1998; Halvorsen S. et al., 2002). Имеются данные в пользу того, что причина такого противоречия кроется в неточности ультразвуковых методов определения объемов левого же-лудочка в силу ограниченности информации о геометрии полости сердца по сравнению с «золотым стандартом» – МРТ или радиоизотопным ме-тодом.

Целью исследования явилось изучение особенностей интегративной функции левого желудочка при хронической сердечной недостаточности, вторичной артериальной гипертензии.

81

Материалы и методы. В исследовании принимали участие 52 боль-ных с АГ, (средний возраст – 17,6±1,2 лет), осложненной хронической сер-дечной недостаточностью (ХСН) II–III ФК. Пациенты были разделены на 2 группы, различающиеся по приему медикаментозной терапии: 1-ю группу составили 26 больных, находящихся на монотерапии ингибитором АПФ (Эналаприл), 2-ю группу – 26 больных, получающих комбинированное лечение ингибиторами АПФ (Эналаприл) и диуретиком (Спиронолактон, Фуросемид). Обе группы сопоставимы по полу, возрасту, длительности ар-териальной гипертензии, средним значениям систолического и диастоли-ческого АД и индексу массы тела. Исходно и через 6 месяцев проводились инструментальные и функциональные исследования: эхокардиография, включающая определение фракции изгнания ЛЖ (ФИЛЖ), относительной толщины стенок ЛЖ (ОТСЛЖ), массы миокарда ЛЖ (ММЛЖ), индекса мас-сы миокарда ЛЖ (ИММЛЖ), а также суточное мониторирование артери-ального давления. Проводили анализ функциональных ЭКГ-изменений. Интегративная функция левого желудочка оценивалась по систолической фракции изгнания ЛЖ, а также по вышеизложенным параметрам ремоде-лирования миокарда.

Результаты. По результатам исследования комплексная терапияс применением ингибитора АПФ и диуретика позволяла достичь сопоста-вимых с монотерапией ингибитором АПФ целевых клинических эффектов: улучшала структурное и функциональное состояние миокарда, повышала толерантность к физической нагрузке, вызывала снижение уровней сер-дечных белков миоглобина, сердечных ферментов КФК-МВ, ЛДГ1, ЛДГ2, аспартатаминотрансферазы плазмы крови и повышение систолической фракции выброса ЛЖ, что сопровождалось значительными регрессом сердечного ремоделирования, положительно влияла на клиническое тече-ние симптомов ХСН., повышением толерантности к физической нагрузке, улучшением качества жизни.

Выводы. Наиболее важными показателями интегративной функции ЛЖ являются параметры систолической функции и соотношение показателей ОТСЛЖ и ИММЛЖ ремоделирования левых отделов сердца, которые мо-гут быть оценены с помощью тканевой допплерэхокардиографии. В срав-нении с традиционными инструментальными тестами количественная оценка параметров ремоделирования левого желудочка продемонстриро-вала максимальную диагностическую информативность.

Гросу Виктория ВасильевнаE-mail: victoria.grosu@usmf.md

82

Физиологические процессы как звено взаимодействия окружающей среды с геномами клеток организма млекопитающихЕ. В. Даев1,2, Т. С. Глинин1, А. В. Бурнусуз1, В. Д. Щербинина1, У. И. По-денкова1

1Санкт-Петербургский государственный университет; 2Институт физиоло-гии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Взгляды М.Е. Лобашева на физиологичность процесса возникновения мутаций были выражены в представлении о модуляции последнего нерв-ной системой животных [1]. Таким образом, физиологические процессы можно рассматривать как связующее звено между окружающей средойи геномами клеток многоклеточного организма. Модуляция стабильности геномов клеток жизненно важных органов может вести к генотипспеци-фичным изменениям общей приспособленности животных, влияя на ми-кроэволюционные преобразования.

На модельном объекте – линиях лабораторных мышей нами установ-лено, что летучие хемосигналы мочи самок-одиночек линий СВА и CD1 соответственно повышают или не изменяют стабильности генома клеток костного мозга самцов-реципиентов. В то же время хемосигналы мочи сгруппированных самок этих линий ведут к его дестабилизации.

В экспериментах обнаружено, что при переуплотненном содержании самок CD1 в течение более двух недель частота хромосомных нарушений в делящихся клетках их костного мозга составила 4,3%, в то время каку одиночек она была достоверно ниже (3,0%). Интересно отметить,что действие летучих хемосигналов мочи самок-одиночек не изменяло частоты хромосомных нарушений у самцов-реципиентов по сравнению с таковой у контрольных животных. Действие мочи сгруппированных са-мок повышало уровень хромосомных нарушений в клетках костного мозга самцов-реципиентов с 2,9% (в контроле) до 3,8%. Сходные изменения на-блюдали ранее у самцов-реципиентов в линии СВА [2].

Известно, что при переуплотненном содержании у самок мышей, ак-тивируется стресс-реакция, происходит удлинение эстральных циклов, замедляется половое созревание, а с мочой начинает выделяться 2,5-ди-метилпиразин, который сам по себе способен вызывать аналогичные эф-фекты [3]. Можно полагать, что и в нашем случае сгруппированные самки начинают выделять этот «феромон стресса», который индуцирует наблю-даемые цитогенетические нарушения хромосомного аппарата. Это пред-положение в равной мере может относиться как к дестабилизации генома клеток самцов-реципиентов, так и к высокому уровню хромосомных нару-шений в собственном организме.

Дестабилизация генома клеток внутривидовыми летучими хемосигна-лами может демонстрировать работу физиологического механизма вну-тривидовой саморегуляции при действии стрессоров окружающей среды.

83

С помощью хемокоммуникационного механизма информация о стрессор-ных изменениях среды может быстро распространяться в больших груп-пах животных и вызывать у них сходные геномные ответы в попытке адап-тироваться к новым условиям.

Литература:1. Лобашев М.Е., Пономаренко В.В., Полянская Г.Г., Цапыгина Р.И. О роли

нервной системы в регуляции различных генетических и цитогенетических про-цессов// Журн. эвол. биохим. и физиол. 1973. Т.9. № 4. С. 396–406.

2. Daev E.V., Glinin T.S., Dukelskaya A.V. Pheromones and adaptive bystander-mutagenesis in mice // In: Radiobiology and Environmental Security (Eds., Mothersill C.E., Korogodina V., Seymour C.B.), 2012. Dordrecht (Netherlands): Springer. P. 153–161. DOI 10.1007/978-94-007-1939-2_14.

3. Jemiolo, B., & Novotny, M. (1994). Inhibition of sexual maturation in juvenile female and male mice by a chemosignal of female origin. Physiology & Behavior, 55(3), 519–522. doi:10.1016/0031-9384(94)90110-4.

Даев Евгений ВладиславовичE-mails: mouse_gene@mail.ru

e.daev@spbu.ru

Однонуклеотидный полиморфизм в TLR4 и ассоциированные с ним заболевания пищеварительной системыК. А. Дворникова, Е. Ю. Быстрова, О. Н. Платонова, А. А. ШпанскаяИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

В настоящее время отмечается тенденция к увеличению частоты по-лиморфизм-ассоциированных заболеваний желудочно-кишечного тракта, в том числе опухолевых процессов. Доказано, что в результате возник-новения однонуклеотидных полиморфизмов в последовательностях ДНК, кодирующих TLRs, происходит нарушение функционирования некоторых ключевых сигнальных путей, и, как следствие, повышается риск развития заболеваний пищеварительной системы. Представленные в литературе сведения указывают на возможность участия TLR4 в опухолевом про-цессе, поскольку некоторые типы злокачественных опухолей способны экспрессировать данный рецептор. При этом особый интерес представ-ляет выявление роли полиморфизмов TLR4 как фактора риска развития опухоли. Было обнаружено, что полиморфизм в комплексе рецепторов распознавания липополисахарида грамотрицательных бактерий TLR4 (Asp299Gly (+896 A/G), rs4986790) является фактором риска на различных стадиях канцерогенеза желудка, ассоциированного с Helicobacter pylori [1]. Носители данного полиморфизма имеют повышенный риск развития

84

тяжелого воспаления и, как следствие, гипохлоргидрии и желудочной атрофии, которые рассматриваются как наиболее важные предраковые состояния. Однако в настоящее время еще не удалось установить точный механизм воспалительного ответа, приводящего к раку, но полученные данные свидетельствуют об участии TLR4 в воспалительном ответе и воз-можности его модификации через SNPs, что, в свою очередь, может изме-нять течение опухолевого процесса [2]. Настоящая работа посвящена рас-смотрению современного состояния проблемы, и, в частности, обобщает представленные в литературе сведения о роли полиморфизма генов TLR4 в возникновении ряда заболеваний пищеварительного тракта.

Литература:1. Hold G.L., Smith M.G., McColl K.E., El-Omar E.M. (2003) A functional Toll-like

receptor 4 polymorphism increases the risk of H. pylori-induced pre-malignant changes in the stomach. Gastroenterology. 124, 18–25.

2. Pandey N., Chauhan A., Neeraj J. (2018) TLR4 Polymorphisms and Expression in Solid Cancers. Molecular Diagnosis &Therapy. 22, 683–702.

Дворникова Кристина АлексеевнаE-mail: 691442@gmail.com

Нейрогенные механизмы регуляции сердечно-сосудистой системыв гипероксииИ. Т. Демченко, С. Ю. ЖиляевИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Гипероксия относится к техногенным факторам окружающей среды, и физиологические механизмы адаптации к ней неизвестны. Между тем, сердечно-сосудистая система человека и позвоночных животных отвечает на гипероксию вазоконстрикцией, брадикардией и снижением сократимо-сти левого желудочка сердца. Мы предположили, что все названные реак-ции являются компонентами барорефлекса, регулирующего артериальное давление и кровообращение при гипероксии. Для проверки этой гипотезы проведены исследования на бодрствующих крысах и кроликах, у которых оценивались изменения артериального давления, органного кровотока(в головном мозге, почке и нижних конечностях) и ЭКГ в ответ на дыхание чистым кислородом под давлением 1, 3 и 5 АТА (атмосфер абсолютных). Для изучения афферентных и эфферентных путей гипероксического ба-рорефлекса осуществлялась денервация барорецепторов сино-каротид-ных зон, перерезка аортальных депрессорных нервов и вагуса. Эффек-

85

тивность барорефлекторной регуляции оценивалась путем определения коэффициента чувствительности барорефлекса. Исследования проде-монстрировали наличие в гипероксии барорефлекса, триггером которого является системная вазоконстрикция, приводящая к повышению артери-ального давления. Вазоконстрикция при гипероксии возникает за счет свя-зывания эндотелиального оксида азота (NO) супероксиданионами с после-дующей утратой вазодилататорного компонента базального сосудистого тонуса. Барорецепторы в аорте и каротидных синусах с иннервирующими их нервными волокнами идентифицированы как афферентный компонент гипероксического барорефлекса. Брадикардия и снижение сердечного вы-броса являются следствием сдвига симпато-вагусного баланса в сторону преобладания парасимпатикотонии и уменьшения тонуса симпатического отдела автономной нервной системы. Итак, отличительной особенностью гипероксического барорефлекса является модальность стимула, повы-шающего артериальное давление. Все структурные компоненты рефлек-са (барорецепторы, афферентные и эфферентные пути), похоже, такие же, как и при других стимулах активации артериального барорефлекса.При нормоксичской гипероксии эффективность барорефлекса повышает-ся и сохраняется в течении 60 часов, до появления признаков легочной формы отравления кислородом. При 3 АТА О2 чувствительность баро-рефлекса выше, чем до гипероксической экспозиции, и поддерживаетсяна таком уровне около 4-х часов. Экстремальная гипероксия (5 АТА) бы-стро подавляет гипероксический барорефлекс и существенно сокращает время развития кислородных судорог. Активация ГАМК-ергической систе-мы мозга предохраняет от утраты гипероксического барорефлекса. Сле-довательно, барорефлекторный механизм в гипероксии реализует адап-тивные реакции сердечно-сосудистой системы, ограничивающие доставку токсической дозы кислорода в организм. Эти реакции, в виде прогресси-рующей брадикардии и снижения сократительной способности миокарда, реализуются путем снижения симпатических и увеличения парасимпати-ческих влияний на сердце и периферические сосуды.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИЭФБ РАН (№ 007-00096-18) и программы Президиума РАН (№ 0132-2018-0011).

Демченко Иван ТимофеевичE-mail: itdemch@mail.ru

86

С-пептид проинсулина как регулятор физиологических функцийв ЦНС и на периферииК. В. Деркач, А. О. ШпаковИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт- Петербург

Молекулы инсулина и С-пептида, которые генерируются при гидролизе молекулы проинсулина вследствие сайт-специфичного протеолиза, спо-собны образовывать гомо- и гетероолигомерные комплексы в секреторных гранулах β-клеток поджелудочной железы, что обеспечивает сохранение инсулином биологической активности. Выдвинута гипотеза о том, что по-сле секреции в кровоток взаимодействия между инсулином и С-пептидом и формирование ими комплексов не прекращаются. Считают, что такие взаимодействия необходимы для повышения биодоступности инсулина вследствие индуцированного С-пептидом его контролируемого высвобож-дения из комплексов, а также для усиления стимуляции инсулином его сигнальных путей в клетках-мишенях. Установлено, что С-пептид может действовать также и как самостоятельная сигнальная молекула, спец-ифично связываясь с рецептором GPR146. В условиях сахарного диабе-та (СД) 1-го типа, для которого характерен дефицит инсулина, одновре-менно развивается и острая недостаточность С-пептида, что неизбежно нарушает сигнальные пути и инсулина, и С-пептида, а также ингибирует потенцирующий эффект С-пептида на регуляторные эффекты инсулина. С использованием экспериментальных моделей СД 1-го типа доказано за-щитное действие С-пептида на функционирование почечных канальцеви сетчатки глаз, что предотвращает развитие диабетической нефропатии и ретинопатии, а также показан восстанавливающий эффект С-пептидана функции сосудов, что ведет к улучшению микроциркуляции кровии препятствует развитию диабетической кардиомиопатии, микроангио-патии и энцефалопатии. Наибольший интерес представляют эффекты С-пептида на функции ЦНС, причем здесь возможны оба механизма –как потенцирование регуляторных эффектов инсулина в мозге, так и прямое действие С-пептида на его мишени в ЦНС, тем более что рецеп-тор GPR146 интенсивно экспрессируется в различных отделах мозга.Как известно, инсулин оказывает на нейроны мозга нейротрофическое, нейропротекторное и нейромодуляторное воздействие, вследствие чего имеются основания полагать, что и С-пептид вовлечен в эти процессы. Показано, что С-пептид либо самостоятельно, либо потенцируя эффек-ты инсулина, активирует в нейронах мозга 3-фосфоинозитидные пути, каскад митогенактивируемых протеинкиназ, NO-зависимые каскады,тем самым, контролируя выживаемость и дифференцировку нейронов, улучшает образование межнейрональных и нейроглиальных контактов,а также микроциркуляцию крови в сосудах головного мозга. Однако оста-

87

ется открытым вопрос о том, как С-пептид проникает в мозг из перифе-рического кровотока. В отличие от инсулина, который транспортируется через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) с помощью рецептор-опос-редуемого эндоцитоза, механизмы транспорта С-пептида не выяснены.При СД 2-го типа, несмотря на повышенный уровень инсулина в крови, его уровень в мозге снижен, что обусловлено нарушением транспорта инсу-лина через ГЭБ. При СД 2-го типа также развивается гипер-С-пептидемия, но не ясно, как это влияет на уровень С-пептида в ЦНС. В связи с этим актуальной задачей является разработка эффективных путей доставки С-пептида в мозг как при СД 1-го, так и при СД 2-го типов. Одним из та-ких путей, позволяющих миновать ГЭБ, является интраназальный способ введения С-пептида. Он был апробирован нами при лечении крыс с СД 1-го и 2-го типов, причем С-пептид вводили как отдельно, так и вместес инсулином. Полученные данные демонстрируют, что наиболее эффек-тивным является совместное введение инсулина и С-пептида в эквимо-лярных количествах, которое нормализует функциональную активность гипоталамических сигнальных систем, в том числе зависимых от инсули-на, вызывает улучшение гликемического контроля и положительно влияет на гормональный статус тиреоидной и репродуктивной систем.

Работа поддержана грантом РФФИ (проект № 18-015-00144).

Деркач Кира ВикторовнаE-mail: derkatch_k@list.ru

Преимущества и ограничения применения внеклеточной регистра-ции для анализа электрогенеза мембраны Т-системы кардиомиоци-товМ. Г. Добрецов, И. В. Кубасов, Д. Е. Бобков*, М. А. ТерпиловскийИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, *Ин-ститут цитологии РАН; Санкт-Петербург

Исследование электрогенеза мембраны Т-системы (системы инва-гинаций, t-трубочек, поверхностной мембраны миоцита внутрь клетки, обеспечивающей синхронность и мощность мышечного сокращения) кардиомиоцитов имеет критическое значение для понимания обеспе-чения сердечной деятельности в норме и при патологии. До недавнего времени, однако, не существовало простых методов такого исследова-ния. Рутинно используемая электрофизиологическая регистрация с по-мощью крупных внеклеточных электродов и внутриклеточная регистра-ция характеризуют интегральную электрическую активность агломератов

88

клеток или всей цитоплазматической мембраны клетки, соответственно, без возможности дискриминации электрогенных механизмов, локали-зованных в суб-мембранных компартментах. Кроме того, эксперименты с внутриклеточной регистрацией токов или потенциалов обычно про-водятся на изолированных из нормального окружения клетках сердца,что еще более ограничивает интерпретацию результатов этих исследо-ваний. Оптико-флуоресцентные исследования с использованием потен-циал-чувствительных мембранных красителей также требуют изоляции клеток и трудоемки. Недавно апробированный нами в экспериментах на изолированном сердце метод внеклеточной регистрации потенциалов действия (ПД) с использованием стеклянных электродов с тонким кончи-ком (наружный диаметр – 2–5 микрон) представляется подходом, кото-рый позволяет эффективное преодоление многих из ограничений других методов, перечисленных выше. Этот метод основан на том, что при до-статочно высоком сопротивлении контакта кончика электрода с тканью, сигнал, регистрируемый внеклеточным электродом, в основном отражает активность ионных каналов и электрогенных транспортеров, локализован-ных в «патче» мембраны, находящейся непосредственно под электродом (площадь 1.4 и 9 мкм2 для электродов с наружным диаметром кончика2 и 5 мкм соответственно). Так, и учитывая, что, Na+-каналы и Са2+-каналы L-типа представлены в основном на поверхностной мембране и мембране Т-системы, соответственно, при случайном расположении таких электро-дов на поверхности кардиомиоцита форма внеклеточно-регистрируемого сигнала должна различаться в зависимости от числа выходов t-трубочек под электродом. Результаты электрофизиологических и оптикофлуорес-центных экспериментов и данные компьютерного моделирования хорошо согласуются с этим предсказанием. Другие позитивные стороны такого подхода – возможность локальной подачи к участку регистрации различ-ных фармакологически активных веществ (через регистрирующую пипет-ку), возможность множественной регистрации в разных сайтах препарата без смены электрода и возможность регистрации от индивидуальных кле-ток в составе многоклеточного препарата. В данной работе приводятся примеры применения метода в экспериментах на изолированном серд-це крысы, а также обсуждаются ограничения, которые надо учитыватьпри использовании этого подхода.

Добрецов Максим ГеоргиевичE-mail: dobretsovmaxim@gmail.com

89

Пренатальная гипоксия изменяет восприятие запахов у крысН. М. Дубровская, Н. Н. Наливаева, О. С. Алексеева, А. А. Кондратенко, И. А. ЖуравинИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Обоняние играет важную роль в жизни животных и человека, так как запаховые стимулы даже в малых концентрациях могут запускать различ-ные поведенческие реакции. Накопленные в мировой литературе данные свидетельствуют о том, что нарушения в обонятельной системе и ее свя-зях с другими участками мозга являются как атрибутом нормально старе-ющего мозга, так и ранними признаками развития болезни Альцгеймераи других нейродегенеративных заболеваний, в частности, болезней Паркинсона и Хантингтона (Barresi et al, J Neurol Sci, 2012, 323: 16–24).О важной роли обонятельной системы в развитии деменции и патогене-за болезни Альцгеймера свидетельствует большое число исследований. Разработан целый ряд моделей, в частности, с использованием бульбэк-томированных крыс и мышей, у которых имеют место ускоренный ами-лоидогенез и развитие нейродегенерации (для обзора см.: Гуляева и др., Биохимия, 2017, 82: 1427–1443). В наших исследованиях было показано, что пренатальная гипоксия у крыс может рассматривается в качестве зо-отропной модели ранних стадий нейродегенеративных заболеваний че-ловека (Журавин и др., 2014, глава в кн.: «Нейродегенеративные забо-левания – от генома до целостного организма», М.: Научный мир, 2014,с. 421–439). Поэтому целью данной работы была проверка гипотезы о том, что пренатальная гипоксия может нарушать обонятельную чувствитель-ность у старых крыс. У крыс-самцов линии Вистар (в возрасте 12–18 ме-сяцев) как интактных, так и перенесших пренатальную гипоксию (7% О2,3 часа на Е14) мы проверяли запаховые предпочтения и успешность поис-ка пищи. Впервые было обнаружено, что крысы, перенесшие пренаталь-ную гипоксию, по сравнению с интактным контролем того же возраста ме-нее успешны в поиске пищи и не отдают предпочтение запаху валерианы, обладающему феромональным эффектом и несущим важную информа-тивную нагрузку для грызунов. Выявленные нами изменения в восприятии запахов у крыс, перенесших пренатальную гипоксию, могут быть причиной изменений в поведении животных, в том числе и половом, в ходе всего постнатального онтогенеза. Они также свидетельствуют о нарушении обо-нятельной сенсорики, вызванном пренатальным стрессом, что может при-водить к целому каскаду нарушений нейрональной пластичности мозга. Более того, выявленные нами изменения обоняния у крыс, перенесших пренатальную гипоксию, доказывают правомочность использования этой модели для изучения нарушений, наблюдаемых на разных стадиях нейро-

90

дегенеративных заболеваний у человека и сопровождающихся снижени-ем обоняния.

Работа поддержана грантом РФФИ 19-015-00232.

Дубровская Надежда МихайловнаE-mail: ndub@mail.ru

Стресс и геном: исследования на линиях крыс с различной возбуди-мостью нервной системыН. А. Дюжикова1, М. Б. Павлова1, Е. В. Даев1,2, А. С. Левина1,Д. А.-А. Хлебаева1, А. И. Вайдо1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургский государственный университет

Исследование влияния психоэмоционального стресса на структур-но-функциональные характеристики генома, лежащие в основе форми-рования адаптивных и патологических реакций клеток головного мозгаи периферийных органов на стресс – актуальная задача интегративной физиологии. В связи с этим представляется перспективным использова-ние генетических моделей, в частности, селектированных по конкретно-му физиологическому признаку, характеризующему функциональное со-стояние нервной системы – величине порога возбудимости, линий крысс предрасположенностью к развитию постстрессорных тревожно-депрес-сивных патологических состояний.

Изучали влияние длительного эмоционально-болевого стрессор-ного воздействия (ДЭБС) на состояние генома клеток-мишеней (его дестабилизацию) в медиальной префронтальной коре, гиппокампеи костном мозге по иммуногистохимическим и цитогенетическим показате-лям с учетом генетически детерминированных различий по возбудимости нервной системы крыс селектированных линий ВП и НП (высокий и низкий пороги возбудимости нервной системы, соответственно). Показано воз-растание числа клеток с иммуноположительной реакцией к gamma H2AX (phospho S139) – маркеру двойных разрывов ДНК в постмитотических нейронах медиальной префронтальной коры и уровня хромосомных абер-раций в активно пролиферирующих клетках костного мозга в разные сроки после ДЭБС у крыс как высоковозбудимой, так и низковозбудимой линии. В зубчатой извилине гиппокампа в ответ на ДЭБС выявлено избиратель-ное повышение иммунореактивности клеток к gamma H2AX (phospho S139) только у крыс линии ВП. Степень возрастания уровня хромосомных аберраций в клетках костного мозга в ответ на ДЭБС была также выше

91

у низковозбудимых крыс линии ВП по сравнению с НП. При этом меж-линейных различий в спонтанном уровне двойных разрывов ДНК и хро-мосомных аберраций выявлено не было. Полученные данные вносят вклад в понимание механизмов чувствительности/устойчивости к стрессуна уровне целостности и функциональной активности генома в ЦНС и пе-риферийных органах, важны для выявления персонализированных фак-торов риска, связанных с генетически детерминированными характери-стиками нервной системы и ее функциональным состоянием.

Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных иссле-дований государственных академий на 2013–2020 гг. (ГП-14, раздел 65) и при частичной финансовой поддержке по Программе ПРАН ПI42 (0134-2018-0003).

Дюжикова Наталья АлековнаE-mail: dyuzhikova@mail.ru

Проявление стимул-специфической адаптации в реакциях нейронов высших слуховых центров мозга мышиМ. А. Егорова Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Реакции организма на новую сенсорную информацию (в том числе ори-ентировочные реакции) представляют собой сложный интегративный про-цесс, обеспечение которого требует вовлечения различных систем мозга. Несмотря на жизненную важность реакций на «новизну», нейронные ме-ханизмы, ответственные за обнаружение девиантных внешних стимулов, полностью не раскрыты. Для решения данной проблемы нами выполнено нейрофизиологическое исследование стимул-специфической адаптации нейронов слухового центра среднего мозга и первичных областей слухо-вой коры домовой мыши (Mus musculus). Мышам предъявляли на фоне адаптации к последовательности из четырех идентичных тональных сиг-налов, имитирующих структуру серий криков дискомфорта мышат, пятый стимул, отличающийся от первых четырех только по частоте. У половины исследованных нейронов как в центральном ядре заднего холма среднего мозга, так и в первичных полях (A1 и AAF) слуховой коры это приводилок освобождению от адаптации в ответах на пятый стимул, т.е. величина от-вета на пятый стимул превышала ответы на второй–четвертый стимулы. Максимальная выраженность эффекта наблюдалась при частоте пятого стимула, отстоящей на 0.2 октавы от характеристической частоты нейро-на. Сопоставление границ возбудительного рецептивного поля нейрона

92

и величины его ответа на пятый стимул в серии показало затухание ответа с приближением частоты пятого стимула к границам области возбудитель-ного ответа нейрона.

Очевидно, что продемонстрированный эффект является нейрофизи-ологической основой выделения организмом новой сенсорной информа-ции из окружающего информационного континуума. Такая стимул-спец-ифическая адаптация нейронов слухового центра среднего мозга играет фундаментальную роль в реакциях на новизну, в том числе в ориентиро-вочных реакциях на звук.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 18-015-00188) и феде-рального бюджета по госзаданию на 2018–2020 годы (№ регистрации темы АААА-А18-118013090245-6).

Егорова Марина Александровна E-mail: ema6913@yandex.ru

Особенности восприятия в условиях речевой конкуренции у школь-ников с различным психоэмоциональным статусомВ. О. Еркудов1, Е. А. Огородникова2, А. П. Пуговкин1, И. В. Сергеев2,С. П. Пак2, Т. Н. Сляпцова3 1Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский универ-ситет; 2Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 3Средняя общеобразова-тельная шола № 225 Адмиралтейского района Санкт-Петербурга [ЛНМО «Био-топ»]; Санкт-Петербург

Процесс адаптации детей к образовательной среде сопровождается формированием у них тревожных состояний, сочетающихся с изменением регуляции сердечной деятельности [1]. Увеличение тонуса симпатической нервной системы с изменением кардиоритма при развитии психоэмоци-онального напряжения определяет возможность скринингового анализа параметров вариабельности сердечного ритма (ВСР) в качестве марке-ра данного состояния школьников [2]. Такой анализ применим и к психо-физическому тестированию восприятия конкурирующих (одновременное произнесение) речевых сигналов – условной модели ряда учебных ситу-аций. Сопоставление характеристик ВСР и слухового анализа при выде-лении и распознавании слов целевого диктора представляется актуаль-ным в связи со статистикой проявления трудностей обучения и дефицита избирательного слухоречевого внимания в условиях растущей визуализа-ции информации с применением цифровых технологий.

В исследовании приняли участие 44 школьника в возрасте 13–16 лет.

93

На основе анализа фотоплетизмограмм оценивали показатели ВСР и вы-деляли группы с преобладанием тонуса симпатической (ПТСНС) или па-расимпатической (ПТПНС) нервной системы [2]. Для оценки характери-стик слухового анализа использовали тест «Речевой коктейль» (ИФ РАН, СПбНИИЛОР) [3], в рамках которого требовалось выделить и распознать слова, произнесенные целевым голосом – женским (1-я серия), мужским (2-я серия). Фиксировались правильные и ошибочные ответы, пропускии время реакции. Сравнение показателей ВСР и времени реакции на зву-ковой стимул в независимых выборках (ПТСНС, ПТПНС) проводили с при-менением U-критерия Манна-Уитни. При анализе совокупности ответов оценивали однородность их распределений в группах сравнения (точный критерий Фишера).

По результатам измерений определено соотношение испытуемыхс ПТСНС 0,16 (0,07; 0,31) и ПТПНС 0,84 (0,69; 0,93) в группе обследо-вания. Показано также, что в отношении женского голоса распределение правильных распознаваний, ошибок и пропусков ответа не было однород-ным и значимо отличалось в группах ПТСНС и ПТПНС. При восприятии мужского голоса распределение было однородным и ответы не зависели от преобладания тонуса вегетативной нервной системы. При этом пол ис-пытуемых значения не имел.

В целом, выявлена связь между психоэмоциональным статусом школь-ников и результатами их тестирования в условиях речевой конкуренции, подтверждающая важную роль голосовых характеристик в восприятии речи и идентификации диктора. При этом зависимость от преобладания тонуса того или иного отдела вегетативной нервной системы получена только в отношении женского голоса. Это может быть обусловлено рядом факторов – от естественного взаимодействия в период раннего онтогене-за до подавляющего представительства женщин в педагогике. Результаты отражают сложные взаимосвязи процессов биологической и социальной адаптации ребенка к различным условиям среды и образу жизнедеятель-ности, а также свидетельствуют о целесообразности комплексной оценки психоэмоционального состояния школьников в условиях их обучения.

Литература:1. Литвиненко Н.В. Школьная тревожность как показатель нарушения адапта-

ции школьников к образовательной среде // Современные проблемы науки и об-разования. 2014. № 5. С. 627.

2. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсме-нов. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2009. 255 с.

3. Огородникова Е.А., Королева И.В., Пак С.П. Способ реабилитации и раз-вития слухоречевой функции у пациентов с кохлеарными имплантами. Патентна изобретение. RUS 2342109 20.06.2007.

Еркудов Валерий Олегович E-mail: verkudov@gmail.com

94

Последние достижения в биологии снаИрина В. ЖдановаCEO, BioChron LLC, Boston, MA, USA

Феномен сна, включая его роль в нормальных когнитивных функциях, настроении и физической работоспособности, был по достоинству оценен на протяжении тысячелетий. Однако примечательно, что основная функ-ция сна остается загадкой для современной науки. Нам еще предстоит вы-яснить, почему мы спим. Тем не менее, последние несколько десятилетий привели к значительному росту новых данных о процессе сна как таковом, его регулировании с использованием гомеостатического механизма и цир-кадных часов. Исследования на млекопитающих позволили лучше понять мозговые механизмы сна, роль отдельных структур и ядер мозга в иници-ации медленного (NONREM) и быстрого (REM, Rapid Eye Movement) сна, и переходов между этими фазами единого процесса. Появление новых моделей на животных в исследованиях сна, от зебрафиш до дрозофилы и даже C. elegance, в настоящее время помогает расшифровать молеку-лярные механизмы сна. Новый термин «sleep in a dish» отражает новые подходы к изучению сходных со сном процессов в нейронных ансамблях или активных нейронных сетях in vitro. Наконец, всплеск математического моделирования процессов сна и их взаимодействия с другими физиоло-гическими процессами вселяет оптимизма, что загадка основной функции сна скоро будет раскрыта.

Ирина В. ЖдановаE-mail: irina.zhdanova@bio-chron.com

Характеристика качества сна в конце учебного года у школьникови студентов с разным уровнем тревожностиА. В. Жукова, Л. Р. Кашкá, А. С.-А. Халилова, А. А. СлюсаренкоМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского, Симферополь

Студенты младших курсов и школьники старших классов – группа лиц, пребывающая во внешних условиях, характеризующихся высоким уров-нем учебного стресса. Установлено, что значительная часть студентови школьников испытывает временные или постоянные трудности, связан-ные с нарушением качества ночного сна [1–2]. Мониторинг психофизиоло-гического состояния обучающихся, обеспечение в меру приемлемых усло-

95

вий учёбы и помощь в гармоничном переходе от школьного образования к вузовскому могут значительно повысить эффективность получаемого образования и выживаемость знаний в будущем.

В конце учебного года тестировали группу учащихся разного уровня обучения: школьников впускного класса (n=43, 16,3±0,6 лет) и студентов младших курсов (n=73, 19,0±1,25 лет). С помощью опросника Спилберге-ра-Ханина у респондентов определяли уровень тревожности, личностной (ЛТ) и ситуационной (СТ). Для оценки показателей качества сна использо-вали Шкалу сонливости Эпворта и Питтсбургский тест качества сна, хро-нотип определяли посредствам теста Хорна-Остберга. Для оценки влия-ния уровня тревожности на характеристики сна всех учащихся разделилина две группы. В первую вошли школьники и студенты с умеренным уров-нем тревожности (n=78; 17,9±1,68 лет), а во вторую – с высоким уровнем тревожности (n=38; 18,2±1,69 лет). Для анализа данных применили непа-раметрические методы статистики (медианы (Ме), перцентили (р25÷р75), критерий Манна-Уитни (U), коэффициент Спирмена (r)), программа «Statistica 8.0».

Независимо от уровня тревожности, уровень дневной сонливости всех учащихся находился в пределах высоких значений (Me=7,0 балла; 5÷10). В обеих группах были отмечены серьезные нарушения эффективности сна (Me=3,0), а индекс качества сна указывал на существенные проблемы в качестве сна (Me=9,0; 7÷11). Результаты корреляционного анализа по-казали, что во всей группе СТ была взаимосвязана с сонливостью (r=0,24; p=0,03), а ЛТ – с возрастом (r=-0,23; p=0,04) и показателем дневной дис-функции сна k7 (r=0,25; p=0,03).

Межгрупповой анализ по уровню тревожности обнаружил достовер-но более высокий уровень сонливости (р=0,000) и дневной дисфункции сна (р=0,05) у респондентов, с высоким уровнем тревожности. В группес низким уровнем тревожности ЛТ была прямо взаимосвязана с дли-тельностью засыпания (r=0,23; p=0,04) и с показателями нарушений сна (r=0,25; p=0,02). В группе с высоким уровнем тревожности ЛТ была обрат-но взаимосвязана с показателем хронотипа (r=-0,35; p=0,02).

Таким образом, вне зависимости от уровня тревожности, у всей группы учащихся разного возраста и уровня обучения имели место выраженные нарушения эффективности сна, что может быть связано с активной под-готовкой к экзаменам в конце учебного года. У школьников и студентовс низким уровнем тревожности имела место опосредованность качествен-ных характеристик сна уровнем более устойчивой черты личности – лич-ностной тревожности. У учащихся с высоким уровнем тревожности лич-ностная тревожность была взаимосвязана только с хронотипом. Характер связи предполагает, что индивиды с высоким уровнем личностной тревож-ности относятся к вечернему хронобиотипу – «сова».

96

Литература:1. Залата О.А. Качество сна и тревожность у студентов-медиков в начале и

конце учебного года // Крымский журнал экспериментальной и клинической меди-цины. – 2017. – Т. 7 – № 3. – С. 22–28.

2. Коломейчук С.Н., Теплова Л.И. Качество и параметры сна у школьников // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. Спецвыпуск. – 2017. – № 11(117). – С. 92–96. DOI: 10.17116/jnevro201711711292-96.

Жукова Анна ВячеславовнаE-mail: annataisia@yandex.ru

Неопределенность распознавания мимики человеком и искусствен-ной нейронной сетьюО. В. Жукова1, Е. Ю. Малахова1, П. П. Васильев1, В. А. Фокин2, А. В. Со-колов2

1Институт физиологии им И.П. Павлова, 2Национальный медицинский исследо-вательский центр им. В.А. Алмазова; Санкт-Петербург

Цель исследования – провести сравнительный анализ возможностей биологических и искусственных нейронных сетей при распознавании ми-мики в неопределенных условиях принятия решения.

Методика. В нейрофизиологической серии исследования приняли участие 24 испытуемых (8 мужчин и 16 женщин). Использовали фМРТ-сканирование всего головного мозга на 1.5Т MR-сканере «Symphony, Siemens», с градиентами 40 мТл/м. Процедура стимуляции включала предъявление лиц с неопределенной (фазы 1 и 3) и с очевидной (фазы 2 и 4) мимикой и поворотом головы. В нейротехнологической серии ис-следования для реализации процесса распознавания эмоций при помощи искусственных нейронных сетей была выбрана сверточная архитектура, имеющая функциональные сходства с вентральным зрительным путем – VGG Face. Было проведено переобучение нейронной сети на датасете меньшего размера, включающем в себя изображения виртуальных и ре-альных лиц с очевидной и неопределенной мимикой, повернутых в раз-ные стороны.

Результаты. Проведен сравнительный анализ возможностей распоз-навания улыбки человеком и искусственной нейронной сетью в услови-ях неопределенности. Методом функциональной магнитно-резонансной томографии исследованы основные паттерны мозговой активности. По-казано, что зависимость между комбинацией и величиной возбужденияна сетчатке и принятием решения не так однозначна. Перестройка био-логических нейронных сетей определяется самой задачей, стимулами–

97

изображениями, их физическими, геометрическими и семантическими характеристиками, и, наконец, структурами глаза и зрительного мозга. Благодаря тому, что в основу искусственных нейронных сетей заложены некоторые особенности, заимствованные в живых зрительных системах, были получены практически схожие результаты по точности распозна-вания тестовых изображений. Так, вероятность распознавания улыбкив обычных условиях достаточно высока, но в условиях неопределенности и у человека и у искусственной нейронной сети снижается. Например, рас-познавание именно улыбки в мимике Джоконды человеком и искусствен-ной нейросетью, происходит с вероятностью 0,69. Предполагаем, что важнейшим принципом работы в обеих сетях является механизм согласо-ванной фильтрации как меры соответствия предъявленного изображения с выученным нейронной сетью шаблоном, в частности, улыбки.

Жукова Ольга ВикторовнаE-mail: volgazhukova@gmail.com

Детекция механосенсорных сигналов церкальным аппаратом сверч-ков: электрофизиологический и этологический подходыМ. И. Жуковская, А. М. Луничкин, Ю. А. Баулин, А. Н. КнязевИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Церкальный аппарат африканского пещерного сверчка Phaeophilacris bredoides Kaltenbach, 1986 представляет собой парные конусовидные вы-росты, расположенные на конце брюшка, покрытые большим количеством механо– и хемочувствительных сенсилл нескольких типов. Важнейшей функцией церкального аппарата является детекция распространяющих-ся в среде воздушных потоков и акустических сигналов, их направленияи динамики. Однако насекомое имеет механочувствительные сенсиллыи на других частях тела, например, антеннах. Метод обратимой инактива-ции церок глицерином, использовавшийся ранее в поведенческих экспе-риментах, позволяет выяснить их роль в детекции сигнала, не травмируя животное. Основным условием работы дистантных механочувствитель-ных сенсилл является возможность свободного движения кутикулярного волоска под действием смещения воздуха. Слой желеобразного глицери-на, нанесенного на церкальный конус, препятствует свободным или вы-званным колебаниям волосков. Значительное уменьшение поведенческих ответов сверчков Ph. bredoides на акустическую стимуляцию, а также возвращение чувствительности после груминга церок свидетельствует

98

об эффективности метода (Луничкин, Князев, 2017). Тем не менее, об-щий дискомфорт, вызванный процедурой инактивации, может прерывать и/или искажать поведенческую реакцию на центральном уровне, поэтому прямая оценка периферических ответов церки и определение полноты инактивации её сенсорных элементов глицерином необходима для даль-нейшего использования этого метода в других сериях экспериментов, на-пример, для исследования субсенсорных влияний на реализацию адек-ватного поведения насекомых.

Метод регистрации электрической активности от церок – электроцер-кограммы (ЭЦГ) разработан нами для изучения периферических ответов. ЭЦГ в ответ на обдув состояла из быстрого негативного колебания по-тенциала – on-ответа (пика), медленного – плато, и ответа на выключе-ние – положительного off-ответа. Все величины, измеренные для правых и левых церок, статистически не различались. После инактивации все па-раметры ответа уменьшались в 2–3 раза. Ответы инактивированной церки на обдув можно было визуально выделить из шума только в 6 из 20 пре-паратов. Разделение выборки на группы показало, что контрольные пара-метры ответов для обеих групп находились на одном уровне, т.е. исход-ная чувствительность церок была одинаковой, однако после нанесения глицерина бóльшая часть церок снижала свои on– и off–ответы примерно до уровня шума, а меньшая, ответы которых были визуально различимы, снижали ответы, но в меньшей степени. По-видимому, в тех случаях, когда ответ на стимул оставался, часть сенсилл не была покрыта глицерином и продолжала отвечать на стимул. Таким образом, предложенный нами метод отведения ЭЦГ отражает суммарную реакцию церкальных меха-носенсорных нейронов в ответ на адекватную стимуляцию и позволяет определить эффективность и полноту обратимой инактивации церкаль-ных сенсилл с помощью покрытия церкального конуса глицерином. Экс-перименты продемонстрировали, что этот метод адекватен для решения широкого спектра этологических и электрофизиологических задач.

Работа выполнена в рамках государственного бюджета РФ по гос. заданию (тема № АААА-А18-118013090245-6). Все применимые международные, нацио-нальные и/или институциональные принципы ухода и использования животных были соблюдены.

Литература:Луничкин А. М., Князев А. Н. Участие структур механосенсорного комплекса

сверчка Phaeophilacris bredoides Kaltenbach (Orthoptera, Gryllidae) в запуске двига-тельных ответов на звук // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. – 2017. – Т. 53. – №. 6. – С. 425–436.

Жуковская Марианна ИсааковнаE-mail: mzhukovskaya@yahoo.com

99

Роль пренатальных патологий в патогенезе развития нейродегене-ративных заболеванийИ. А. Журавин1, Д. С. Васильев1, Н. М. Дубровская1, Д. И. Козлова1,Е. Г. Кочкина1, Н. Л. Туманова1, А. Д. Щербицкая1, Н. Н. Наливаева1,2,Э. Дж. Тернер2

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург; 2Школа биомедицинских наук, Факультет биологических наук, Уиверситет г. Лидс, Великобритания

В последние годы появляется все большее число экспериментальных и клинических исследований, свидетельствующих о том, что предраспо-ложенность к развитию нейродегенеративных заболеваний в большой степени обусловлена условиями пренатального и раннего постнаталь-ного развития индивидумов (Developmental Origins of Health and Disease hypothesis). В основе этой предрасположенности лежит изменение экс-прессии целого ряда нейрональных генов под действием неблагоприятных факторов в критические периоды развития мозга. В связи с этим изучение изменений молекулярных основ функционирования мозга, вызванных пре- и перинатальными патологиями, является необходимым условием для создания ранней профилактики развития нейродегенеративных за-болеваний. Согласно современным концепциям в основе патогенеза бо-лезни Альцгеймера (БА) лежит накопление в ткани мозга токсичных форм амилоидного петида (Аβ) и гиперфосфорилированного тау, приводящеек гибели нервных клеток, а также недостаток клиренса патологически сформированных белков и их агрегатов. В этих процессах принимают участие различные протеолитические ферменты и транспортные белки, поддерживающие физиологически сбалансированный протеостаз в нерв-ной ткани. К ним относятся ферменты, катаболизирующие белок-предше-ственник амилоидного пептида (-АРР) по не- или амилоидогенному путям (α-, β- и γ-секретазы), амилоид-деградирующие ферменты (АДФ), к числу которых относятся неприлизин (НЕП), инсулин-деградирующий и эндоте-лин-конвертирующий ферменты, а также транспортные белки – аполипо-протеины, транстиретин (ТТР) и др. В наших исследованиях на модели пренатальной гипоксии (ПГ) у крыс убедительно показано, что недостаток кислорода в организме матери существенным образом изменяет уровень экспрессии АРР, НЕП и ТТР, а также холинэстераз в ткани мозга и кро-ви потомства. Инъекции соединений, регулирующих уровень экспрессии НЕП, приводят как к повышению активности НЕП в коре и гиппокампе,так и к улучшению памяти крыс, перенесших ПГ. На морфологическом уровне в первый месяц постнатального онтогенеза потомства, перенес-шего пренатальную гипоксию, наблюдается снижение количества пира-мидных нейронов в коре, в частности, в энторинальной области, и гип-покампе, связанное с действием гипоксии на пролиферацию и миграцию

100

нейробластов в эмбриональном мозге, а также изменение двигательных реакций и когнитивных функций. Нарушение когнитивных функций мо-жет быть также связано с изменением пластичности нервной сети коры мозга, сокращением количества дендритных шипиков, ухудшением меж-клеточного взаимодействия и снижением уровня медиации, что влияет на общий уровень возбудимости и работу нейронной сети мозга. Обнару-жено также снижение чувствительности к действию различных запахов,что предшествует развитию когнитивного дефицита. Выяснено, что нор-мализация чрезмерно повышенной активности каспазы-3 в период ран-него онтогенеза и эпигенетическая регуляция измененных нейрональных генов приводит к повышению содержания синапс-ассоциированных бел-ков и компенсации когнитивного дефицита. Дальнейшие исследования эпигенетических изменений программы развития мозга, вызванных ПГ или другими патологиями эмбрионального развития (преэклампсия ма-тери, гипергомоцистеинемия, разные виды стресса) будут, несомненно, служить важной отправной точкой для разработки способов профилактикии лечения патологий развития и нейродегенеративных заболеваний.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (19-015-00232) и госзадания (АААА-А18-118012290373-7).

Журавин Игорь АлександровичE-mail: i-zhur@mail.ru

Распределение и общий уровень белок-связанного 3-гидроксикину-ренина в мозге дрозофил линии cardinalА. В. Журавлев, О. В. Ветровой, Е. В. Савватеева-ПоповаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Мутанты дрозофилы по кинурениновому пути обмена триптофана могут служить модельными объектами при изучении молекулярных процессов нейродегенерации и сенильной деменции. Так, у мутанта cardinal (cd[1]) с 3-кратным повышением уровня 3-гидроксикинуренина (3ГК), индуктора окислительного стресса, наблюдается возраст-зависимое снижение памя-ти и нарушение структуры брачной песни самца сравнительно с диким типом Canton-S (CS). Ранее нами было показано, однако, что уровень бе-лок-связанной формы 3ГК (БС-3ГК) в головах взрослых самцов cd[1] в ин-тервале 5–29 суток многократно ниже, чем у CS. Это ставит под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой накопление 3ГК у cd[1] обуслов-лено дисфункцией фермента его димеризации феноксазинонсинтетазы. Альтернативным механизмом может быть нарушение процессов конъю-

101

гации 3ГК с белками мозга и/или головных капсул. В настоящем исследо-вании методом лазерной сканирующей конфокальной микроскопии (ЦКП «Конфокальная микроскопия», Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН) изучено распределение БС-3ГК в мозге 5- и 29-суточных самцов CS и cd[1]. Методом дот-блота также осуществлена сравнительная оценка уровня БС-3ГК в мозге и головных капсулах мух соответствующих линий. В мозге CS БС-3ГК распределен относительно гомогенно. Отмечено его некоторое повышение в структурах нейропиля, таких как каликсы грибо-видных тел (ГТ), отвечающих за ольфакторное обучение. В то же время наблюдается заметное снижение БС-3ГК в педункулюсах ГТ. У cd[1] сни-жение БС-3ГК в педункулюсах выражено в меньшей степени, возможно, из-за общего падения уровня БС-3ГК у данной линии. Общее содержание БС-3ГК в мозговых ганглиях и головных капсулах cd[1] существенно ниже, чем у CS. При этом у cd[1] уровень БС-3ГК в мозговых ганглиях многократ-но ниже, чем в головных капсулах, у CS же существенных различий не на-блюдается. Таким образом, снижение БС-3ГК в головах cd[1] в первую оче-редь обусловлено падением его уровня в мозге. Следствием этого может быть накопление в структурах мозга cd[1] свободного 3ГК, инициирующего возраст-зависимое развитие нейропатологических процессов.

Работа поддержана грантом РФФИ № 18-34-00761.

Журавлев Александр ВладимировичE-mail: beneor@mail.ru

Электрическая активность сердца человека при интервальных ги-поксических воздействияхЕ. В. Заменина1, Н. И. Пантелеева1, И. М. Рощевская2,3

1Отдел сравнительной кардиологии ФИЦ «Коми Научный центр Уральского от-деления РАН», 2Сыктывкарский государственный университет им. П.Сорокина, Сыктывкар; 3Научно-исследовательский институт фармакологии им. В.В. За-кусова, Москва

Изучение воздействия гипоксии на организм, механизмов формиро-вания и развития компенсаторных и адаптивных процессов в услови-ях недостатка кислорода является одним из актуальных направленийв физиологии человека. Неинвазивная многоканальная синхронная за-пись электрических потенциалов сердца на поверхности торса от мно-жества униполярных отведений (кардиоэлектротопография) является информативным методом для определения функционального состояния сердца [1, 2], позволяет получить больше данных об электрических про-

102

цессах в миокарде по сравнению со стандартной электрокардиографией. Цель работы – исследовать электрическую активность сердца человека методом кардиоэлектротопографии в период реполяризации желудочков при острой нормобарической гипоксии до и после курса интервальных ги-поксических тренировок (ИГТ).

Электрическая активность сердца у 14 практически здоровых мужчин (19,7±1,0 лет, масса тела 74,4±9,8 кг, рост 177,2±6,4 см) была изучена в период реполяризации желудочков сердца при помощи традиционной электрокардиографии и кардиоэлектротопографии от 64 отведений на по-верхности торса при острой нормобарической гипоксии (содержание кис-лорода в газовой смеси 12.3%) до и после 19-дневных ИГТ.

По сравнению с ЭКГ в стандартных отведениях при помощи кардиоэ-лектротопографии были обнаружены статистически значимые изменения временных параметров на электрическом поле сердца (до и после интер-вальных воздействий). При острой нормобарической гипоксии выявлены изменения реполяризации желудочков в отведениях от конечностей ЭКГ: укорочение корригированного интервала QT соответствовало уменьше-нию длительности интервалов J-TpeakII и Tpeak-TendII, выраженность кор-реляции изменялась с продолжительностью гипоксического воздействия; время достижения максимальных значений экстремумами было меньше; показаны изменения временной динамики отрицательного экстремума.

При воздействии острой гипоксии до и после курса ИГТ было выяв-лено уменьшение максимальной амплитуды положительного экстремума, амплитуда минимума после ИГТ значимо уменьшилась после седьмой минуты воздействия по сравнению с исходным уровнем. При гипоксиче-ском воздействии до курса ИГТ максимальные значения положительныхи отрицательных экстремумов электрического поля сердца существенно не отличались от таковых в исходном состоянии. После гипоксической тренировки при воздействии острой гипоксии, амплитуды максимумаи минимума статистически значимо снижались.

Таким образом, используя метод кардиоэлектротопографии, впервые показаны начальные изменения электрической активности сердца в ги-поксических условиях после тренировочного эффекта интервальных воз-действий, не выявленные при применении традиционных методов изуче-ния электрофизиологии сердца.

Литература:1. Рощевская И.М. Кардиоэлектрическое поле теплокровных животных и чело-

века. СПб.: Наука, 2008. 250 с.2. De Ambroggi L., Corlan A.D. Body Surface Potential Mapping // Comprehensive

Electrocardiology. Springer Verlag. London Limited. 2011. Vol. 3. PP. 1375–1415.

Заменина Елена ВсеволодовнаE-mail: e.mateva@mail.ru

103

Изменение экспрессии генов астроцитарных белков после пентилен-тетразоловых судорогМ. В. Захарова, А. А. Коваленко, Т. Ю. Постникова, О. Е. Зубарева,А. В. ЗайцевИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Эпилепсия – одно из самых распространенных хронических невроло-гических заболеваний. Сложность ее лечения связана с разнообразием механизмов развития патологии, которые остаются не до конца изученны-ми. В настоящее время обсуждается возможная роль глия–нейрональных взаимодействий в патогенезе эпилепсии и формировании постсудорож-ных неврологических нарушений. Однако особенности экспрессии генов глиальных белков при развитии этих патологических состояний остаются малоисследованными.

Целью данной работы являлось изучение экспрессии генов астро-цитарных белков – рецептора инозитолтрифосфата (Itpr2) и глиального фибриллярного кислого белка (Gfap) в клетках структур мозга крыс по-сле эпилептического статуса, индуцированного введением пентиленте-тразола (ПТЗ). GFAP является маркером активации астроцитов. Рецеп-торы инозитолтрифосфата второго типа опосредуют высвобождение Ca2+

из эндоплазматического ретикулума астроцитов.Судороги индуцировали у крыс самцов Вистар в возрасте 20–22 дней.

Животным вводили ПТЗ (70 мг/кг), который вызывал острый эпилептиче-ский статус. Контрольным крысам вместо ПТЗ вводили физиологический раствор. Декапитацию животных производили через 3, 24 часа, 3 и 7 суток после введения препаратов, мозг немедленно замораживали и хранили при температуре -70 оС. Выделение структур мозга – дорзального гиппо-кампа, миндалины, медиальной префронтальной, височной и энториналь-ной коры проводили на микротом-криостате. Определение уровня экс-прессии Itpr2 и Gfap осуществляли методом ОТ-ПЦР в реальном времени.

Анализ полученных результатов выявил влияние судорог на продук-цию мРНК Itpr2 в дорзальном гиппокампе. Максимальное усиление экс-прессии данного гена отмечено через 24 часа после введения ПТЗ. Такжев дорзальном гиппокампе было обнаружено усиление экспрессии гена Gfap через 3 часа после введения ПТЗ. В медиальной префронтальной коре максимальное увеличение уровня мРНК Gfap отмечается через 24 часа после введения конвульсанта. Через 7 суток различия между группа-ми нивелируются.

Таким образом, острый эпилептический статус, вызванный ПТЗ, при-водит к усилению экспрессии генов астроцитарных белков Itpr2 и Gfap, максимально выраженному в течение суток после введений ПТЗ. Полу-ченные результаты позволяют предполагать связь активации астроцитов

104

и усиления высвобождения Ca2+ с формированием постсудорожных не-врологических нарушений.

Работа поддержана грантом РФФИ (КОМФИ) N 17-00-00408.

Захарова Мария ВладимировнаE-mail: zaharova-masha@yandex.ru

Участие центрального ядра миндалевидного комплекса в организа-ции поведения самок крысМ. В. Захарова, А. Д. Юданова, И. Д. РомановаСамарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Коро-лева

Миндалевидный комплекс (МК) мозга вовлечён в механизмы регуляции широкого круга физиологических процессов, от деятельности отдельных органов и систем до целостных поведенческих актов, определяющих адап-тацию организма, его половое, пищевое и агрессивно-оборонительное поведение. Успешность формирования поведенческих моделей в высо-кой степени определяется эмоциогенностью предъявляемых раздражите-лей. Велика роль миндалины в формировании эмоций, кратковременнойи долговременной памяти, обучении [1, 2]. Однако вопрос о роли отдель-ных структур МК в организации поведения до сих пор остается открытым.

Проведенные исследования на самках крыс, подвергшихся двусто-роннему электролитическому разрушению центрального ядра МК (СЕ),с использованием тестовых методик «открытое поле», «восьмилучевой ра-диальный лабиринт» и «лабиринт Барнс» позволили установить роль СЕв организации исследовательского, пищевого и оборонительного поведе-ния крыс.

Так, в «открытом поле» крысы, подвергшиеся разрушению СЕ, чаще демонстрируют вертикальные стойки и короткий груминг, чем интактные крысы, что свидетельствует о большем уровне их тревожности.

Результаты исследования поведения крыс, троекратно проведенногов тесте «восьмилучевой радиальный лабиринт», говорят о нарушении процесса обучения у животных, подвергшихся центральной амигдалэкто-мии. Самки с разрушенным СЕ проявляли низкий уровень исследователь-ской активности, что сказывалось на времени поиска пищевой приманки.При этом, обнаружив приманку, животные больше не исследовали про-странство лабиринта. При повторных посадках время поиска не уменьша-лось, в отличие от животных контрольной группы. Интактные крысы актив-нее исследовали рукава лабиринта даже после обнаружения приманки.

105

Наблюдения за поведением самок крыс в «лабиринте Барнс» показа-ло, что крысы с разрушенным СЕ демонстрируют меньшую исследова-тельскую активность по сравнению с контролем. Экспериментальные жи-вотные исследовали меньшее количество «убежищ», пытались прятаться даже в ложных (маленьких) норках и быстрее выбирали пищевую при-манку или убежище, чем интактные животные, которые активно переме-щались в поле лабиринта даже после обнаружения пищи или «истинного убежища».

Аналогичные результаты получены в условиях свободного выбора между пищевой приманкой и плацебо (мел). Животные с разрушенным СЕ всегда выбирали сыр и не исследовали пространство, не обнюхивали мел. Интактные животные активно исследовали пространство, обнюхива-ли мел и приманку.

Полученные данные свидетельствуют о важной роли СЕ в организации исследовательской активности самок крыс и выборе модели поведенияв зависимости от ситуации.

Литература:1. Ильючонок Р.Ю., Гилинский М.А., Ласкутова Л.В. и др, Миндалевидный ком-

плекс (связи, поведение, память). Новосибирск: Наука, 1981. 230 с. 2. Шабанов П.Д., Лебедев А.А. Структурно-функциональная организация си-

стемы расширенной миндалины и ее роль в подкреплении // Обзоры по клиниче-ской фармакологии и лекарственной терапии. 2007. Т. 5. № 1. С. 2–16.

Захарова Мария ВячеславовнаE-mail: zaharovamv97@gmail.com

Метилирование гистона H3K4 в формировании памяти у медоносной пчелыТ. Г. Зачепило, Н. Г. Лопатина Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Известно, что формирование памяти сопровождается активацией экспрессии генов и ремоделированием хроматина. Последнее зависитот эпигенетических модификаций ДНК и гистонов. Метилирование гистона Н3 по лизину 4 (H3K4me) ассоциировано с активацией транскрипции и ло-кализовано в промоторной части гена. Процесс метилирования осущест-вляют гистоновые метитрансфераз (HMT). H3K4me активно исследуетсяв ЦНС млекопитающих.

Исследование выполнено на медоносной пчеле – уникальном мо-дельном объекте для изучения памяти. Использованы методы: условно-

106

рефлекторный, иммуногистохимический и ОТ-ПЦР. Пчел обучали, далее извлекали мозг, фиксировали, готовили срезы, окрашивали с антителами к H3K4me / гомогенизировали, выделяли РНК, проводили ОТ-ПЦР с прай-мерами к HMT.

Показано, что у медоносной пчелы в процесс формирования ольфак-торной ассоциативной памяти вовлекается H3K4me в нейронах каликсов грибовидных тел – структур, отвечающих за обучение и память у насеко-мых. А также повышается экспрессия генов гистоновых метилтрансфераз. Полученные данные вносят вклад в понимание эпигенетических механиз-мов памяти.

Зачепило Татьяна ГеннадьевнаE-mail: zachepilo_t@infran.ruu

Гипоксическое посткондиционирование в моделях постстрессовых расстройств и депрессии у крысМ. Ю. Зенько, Е. А. РыбниковаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Тревожно-депрессивные заболевания являются обширной группой психических заболеваний, развитие которых у человека и животных,как правило, сопровождается нарушением регуляции гипоталамо-ги-пофизарно-адренокортикальной системы (ГГАС). Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР, F43 по МКБ-10) отсроченно развивает-ся после сверхинтенсивных стрессорных воздействий, характеризуется сенситизацией глюкокортикоидной обратной связи и сниженным уровнем глюкокортикоидов в крови. В то время как нарушение торможения ГГАС, сопровождающееся ее гиперфункцией и повышенным уровнем глюкокор-тикоидных гормонов в крови, наблюдается при депрессивных патологи-ях. Эффективность существующей фармакотерапия депрессии и ПТСР довольна низка. Одним из новых эффективных способов коррекции по-веденческих пострессорных нарушений является посткондиционирова-ние умеренной гипобарической гипоксией. Механизмы гипоксического посткондиционирования до настоящего времени практически не изученыи представляют собой актуальную проблему для исследований.

Цель работы состояла в оценке эффективности гипоксического посткон-диционирования в экспериментальной модели ПТСР «стресс–рестресс» и модели депрессии «выученная беспомощность» у крыс, а также ана-лизе возможных нейроэндокринных механизмов его стресс-протективного действия. Для индукции экспериментального аналога ПТСР у крыс была

107

использована модель «травматический стресс – умеренный рестресс». Парадигма «стресс–рестресс» воспроизводит патогенную стрессирую-щую ситуацию, связанную с угрозой жизни, в которой фактор, напоминаю-щий о травматическом стрессе – рестресс, приводит к запуску развития постстрессорного состояния. В экспериментальной модели депрессии «выученная беспомощность» (ВБ) неизбегаемый стресс создается путем электрокожной стимуляции (1 мА, 1 Гц) в установке с токопроводящим полом (60 стимуляций). С целью коррекции пострессорных патологий при-меняли гипоксическое посткондиционирование (ПостК) путем трехкратной экспозиции умеренной гипобарической гипоксии (360 мм рт. ст., 2 часа)в барокамере проточного типа с 24-часовым интервалом. Развитие забо-леваний и эффективность ПостК оценивали поведенческими методами «приподнятый крестообразный лабиринт» и «открытое поле». При помо-щи твердофазного иммуноферментного анализа был определен уровень кортикостерона в крови крыс, повышенный и пониженный уровни кортико-стерона, при ВБ и ПТСР соответственно.

С использованием ингибитора синтеза глюкокортикоидов – ме-тирапона, (30 мг/кг, «Santa Cruz Biotechnology Inc.»), блокирую-щего работу 11-бета-гидроксилазы, были выявлены глюкокорти-коид-зависимые пути развития данных патологий и их вклад в стресс-протективное действие гипобарического ПостК. Частичная бло-када сверхвыброса глюкокортикоидов метирапоном, вводимым за 30 минут до травматического стресса в модели ПТСР, предотвращала раз-витие посттравматической патологии, но подобное введение метирапонане влияло на развитие депрессивноподобного состояния модели ВБ. Ги-поксическое посткондиционирование эффективно предотвращало разви-тие экспериментальных ПТСР и ВБ, в то время как сочетанное применение метирапона и ПостК таким эффектом не обладало. Эти эксперименталь-ные факты свидетельствуют как о важной патофизиологической роли по-вышенного выброса глюкокортикоидных гормонов при первичном психо-травмирующем стрессорном событии в развитии посттравматического стрессового расстройства, но не депрессии, так и о важности оптимально-го их уровня для предотвращения развития постстрессорных патологий.

Работа поддержана грантом РФФИ №19-015-00336.

Зенько Михаил ЮрьевичE-mail: zenkomy@infran.ru

108

Взаимодействие TRPV1 с нейрональной и эндотелиальной синтаза-ми оксида азота при регуляции секреции бикарбонатов и кровотока в желудкеВ. А. ЗолотаревИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Увеличение кислотности в просвете пищеварительного канала описы-вается как сигнал, запускающий в желудке реакции адаптивной гастро-протекции. Главным интегрирующим звеном таких реакций являются капсаицин-чувствительные афферентные окончания (КЧН), образующие плотное сплетение в подслизистом слое желудка. От их активностив значительной мере зависит продукция защитных паракринных факторови, как следствие, секреция бикарбонатов и муцина на поверхность эпите-лия, а также вазодилатация в подслизистом слое. Главным молекулярным сенсором протонов на мембране КЧН выступают ванилоидные рецепторы переменного потенциала 1-го типа (TRPV1). В то же время эксперимен-тальные исследования не выявили очевидной роли TRPV1 в регуляции желудочной секреции HCO3

-.Местные гастропротективные реакции, опосредуемые КЧН, реа-

лизуются в основном за счет локального выделения кальцитонин ген-родственного пептида, а также активации эндотелиальной (eNOS)и нейрональной синтазы оксида азота (nNOS). Наши предыдущие иссле-дования in vivo показали, что eNOS и nNOS на фоне аппликации экзоген-ной кислоты на слизистую оболочку желудка (СОЖ) оказывают противопо-ложное действие на секрецию HCO3

-.Целью данной работы было выяснить, в какой мере взаимодействие

TRPV1 по отдельности с eNOS и nNOS изменяет секрецию HCO3- и крово-

ток при повышении концентрации кислоты в полости желудка.У наркотизированных крыс концентрация HCO3

- в полостном перфу-зате желудка рассчитывалась на основе измеренных значений pH/PCO2,а объемный кровоток в стенке органа регистрировался с помощью лазер-ной допплеровской флоуметрии. Ирритация СОЖ подкисленным гиперто-ническим раствором (1 M NaCl, pH 2.0, 20 мин) значительно усиливала секрецию HCO3

-.Химическая деструкция КЧН капсаицином (50 мг/кг подкожно в тече-

ние 3-х дней) угнетала базальную секрецию бикарбонатов и полностью подавляла удельную продукцию HCO3

- в ответ на увеличение полостной кислотности. Впервые показано, что базальная секреция HCO3

- отчасти сокращалась на фоне инфузии в селезеночную артерию блокатора TRPV1 капсазепина (КПЗП; 0.6 мг-1

*кг-1

*ч-1, 20 минут). На секрецию, вызванную

ирритацией СОЖ, КПЗП не оказал влияния. Инъекция 10 мг/кг внутривен-но L-NNA, неселективного блокатора eNOS и nNOS, усиливала базальную продукцию HCO3

-, а также базальный и стимулированный ирритантами

109

кровоток. Оба эффекта подавлялись КПЗП. Действие равной дозы 7-NI, селективного in vivo блокатора nNOS, заключалось в ослаблении вызван-ных ирритацией секреции HCO3

- и локального кровотока в стенке желуд-ка. Эффекты 7-NI не менялись в присутствии КПЗП.

В целом, желудочная секреция бикарбонатов при уменьшении pHв полости органа в значительной мере зависит от локальной реакции капсаицин-чувствительных афферентных волокон и опосредуется nNOS.С активацией nNOS также связано увеличение кровотока в стенке желуд-ка, сопровождающее действие кислоты на СОЖ. Влияние nNOS на про-дукцию HCO3

- не зависит от активности ванилоидных рецепторов тран-зитного потенциала 1-го типа. С другой стороны, взаимодействие TRPV1 с eNOS приводит к усилению базального кровотока в стенке желудкаи ограничивает базальную секрецию HCO3

-.Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-

ных научных исследований государственных академий на 2014-2020 годы (ГП-14, раздел 64).

Золотарев Василий АвенировичE-mail: zolotarevva@infran.ru

Механизмы защитного действия инсулина при глобальной ишемиии реперфузии головного мозгаИ. И. Зорина, И. О. Захарова, Л. В. Баюнова, А. О. ШпаковИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

В последние годы все большее внимание уделяется изучению «неклас-сических» функций инсулина. Установлено, что инсулин, проникая через гематоэнцефалический барьер в ЦНС, оказывает плейотропное действие на функции нервных и глиальных клеток, регулирует их метаболизм, рост и пролиферацию, нормализует обменные процессы в условиях неблаго-приятных воздействий на мозг, проявляя тем самым нейротрофическое, нейромодуляторное и нейропротекторное действие. Широко изучаются регуляторные эффекты инсулина, вводимого интраназально, при нейро-дегенеративных заболеваниях, однако не изучено воздействие интрана-зально вводимого инсулина при ишемическом и реперфузионном повреж-дениях головного мозга.

Нарушение мозгового кровообращения приводит к развитию комплекс-ного патологического процесса, что сопровождается митохондриальными дисфункциями, окислительным повреждением биомолекул с последую-

110

щим запуском процессов нейронального апоптоза или некроза. Ишемия и последующая реперфузия головного мозга сопровождаются активацией свободнорадикальных процессов, что приводит к повышению уровня пе-рекисного окисления липидов. Нами впервые показано, что интраназаль-ное введение крысам инсулина в дозе 0.5 IU/животное приводит к сниже-нию интенсивности перекисного окисления липидов и повышению уровня общего глутатиона в коре головного мозга крыс, перенесших глобальную ишемию и реперфузию. Это согласуется с данными литературы о при-сущем инсулину антиоксидантном действии и его способности влиятьна синтез глутатиона.

Ишемия сопровождается значительным снижением скорости мета-болизма и уменьшением энергетических запасов в клетке, что приводитк угнетению энергетически затратных процессов, в том числе биосин-теза белка. С помощью ПЦР в реальном времени нами обнаружено,что интраназальное введение инсулина повышает экспрессию генов, кодирующих антиоксидантные ферменты, нейрональную изоформу NO-синтазы и антиапоптотический белок Bcl2, сниженную при ишемии-ре-перфузии головного мозга. Полученные данные свидетельствуют о том,что инсулин при интраназальном введении в условиях ишемии головного мозга оказывает комплексное положительное воздействие на нейрональ-ные и глиальные клетки. Более подробно механизм действия инсулина был изучен при моделировании ишемии-реперфузии in vitro путем депри-вации глюкозы и кислорода с использованием первичной культуры нейро-нов коры мозга крысы. Показано, что инсулин проявляет дозозависимое нейропротекторное действие в микромолярном диапазоне концентраций (0.5, 1 и 10 мкМ), повышая выживаемость клеток через 24 часа после воздействия. Наши предварительные данные показывают, что в основе защитного действия инсулина при моделировании ишемии-реперфузииin vitro лежит активация им Akt-киназы, о чем свидетельствует выявленное с помощью вестерн-блоттинга повышение соотношения фосфо(Ser473)-Akt/общая Akt. Активация Akt-зависимых сигнальных путей способствует повышению выживаемости нейрональных клеток посредством ингибиро-вания апоптоза.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 18-315-00285) и государ-ственного задания (программа № АААА-А18-118012290427-7).

Зорина Инна ИгоревнаE-mail: zorina.inna.spb@gmail.com

111

Интегральный электрофизиологический имиджинг и математическое моделирование – фундаментальные основы аритмологии будущегоС. В. Зубарев, Д. С. ЛебедевНациональный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова, Санкт-Петербург

Цель: сопоставить данные электрической диссинхронии, фиброзных изменений миокарда и трехмерной анатомии коронарного синуса в предо-перационном периоде.

Материалы и методы: в исследование было включено 11 кандида-тов на сердечную ресинхронизирующую терапию (СРТ). У всех обследуе-мых регистрировался синусовый ритм с блокадой левой ножки пучка Гиса (БЛНПГ). Неинвазивное электрофизиологическое картирование (НЭФК) выполнялось на приборе Amycard 01C EP LAB. В основе НЭФК лежит принцип решения обратной задачи ЭКГ в форме потенциалов. На первом этапе регистрировалась многоканальная ЭКГ (до 240). На втором этапе выполнялась мультиспиральная компьютерная томография (КТ) сердцас контрастированием (Ультравист 370–100 мл). Использовался трехфаз-ный протокол позднего сканирования в венозную фазу. Кроме того, в пре-доперационном периоде выполнялась магнитно-резонансная томография (МРТ) сердца с контрастированием (Гадовист 15 мл). Трехмерная ана-томия строения коронарного синуса была реконструирована с помощью комбинации КТ и системы Amycard 01C EP LAB.

Результаты: локализация зоны поздней активации на фоне БЛНПГ была различной. 80% (9/11) больных имели постишемический фиброз, остальные – поствоспалительный. Целевая вена до имплантации была определена как боковая в 64% (7/11) случаях, заднебоковая – 36% (4/11). В 2 случаях целевые боковая и заднебоковая вены имели S-образный из-гиб в устье. Расстояние между зоной поздней активации ЛЖ и целевой веной составляло 13(3; 52) мм. Наибольшее измеренное расстояние было определено у пациента, у которого постишемический фиброз совпадалс зоной поздней активации. На основании этого был сделан вывод,что данный обследуемый имеет наибольший шанс быть нереспондером на СРТ.

Заключение: неинвазивное картирование в комбинации с КТ и МРТв предоперационном периоде позволяет сопоставить зону поздней акти-вации, фиброзные изменения миокарда ЛЖ и целевую вену коронарного синуса. Данный комбинированный подход может выявить потенциального нереспондера и определить стратегию имплантации ЛЖ электрода.

Исследование поддержано грантом РФФИ № 18-315-00261\19.

Зубарев Степан ВладимировичE-mail: zubarevstepan@gmail.com

112

«Связанная с развитием» и «двухударная» гипотезы формирования психоэмоциональных и когнитивных нарушений, возможные моле-кулярные механизмыО. Е. Зубарева1, В. А. Никитина1, М. В. Захарова1, А. А. Коваленко1,С. Г. Цикунов2, Г. В. Безнин2, А. П. Шварц1, А. Н. Трофимов2, Д. В. Криц-кая2, А. А. Карепанов1

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, 2Ин-ститут экспериментальной медицины; Санкт-Петербург

В последние годы активно обсуждаются «Связанная с развитием»и «Двухударная» гипотезы патогенеза шизофрении, большого депрессив-ного расстройства, аутизма и ряда других тяжелых нервно-психических заболеваний. «Связанная с развитием» гипотеза предполагает, что небла-гоприятные факторы среды, действующие в пренатальном и раннем пост-натальном периодах, такие как материнский стресс, инфекции, токсины, могут нарушить нормальное развитие мозга и иметь длительные послед-ствия для функционирования центральной нервной системы. «Двухудар-ная» гипотеза является развитием этих взглядов. Согласно ей, негативные факторы среды, нарушающие нормальное формирование мозга, являют-ся «первым ударом». «Второй удар» – это тяжелые стрессы либо иные патологические состояния, действующие в подростковом или более позд-нем возрасте, способствующие манифестации психического заболевания.

Среди различных негативных факторов, способных влиять на фор-мирование психики в раннем онтогенезе, ключевую роль играют инфек-ционные заболевания, экспериментальной моделью которых является введение животным бактериального липополисахарида (ЛПС). Опубли-кованные данные и наши собственные исследования демонстрируют,что у животных, которым ЛПС вводили в первые дни жизни, в подростко-вом и взрослом возрасте повышена локомоторная активность, изменяет-ся стресс-реактивность, выявляются когнитивные и психоэмоциональные нарушения. Одним из механизмов ЛПС-индуцированных расстройств по-ведения могут быть нарушения созревания и, как следствие, долговре-менные изменения активности глутаматергической системы мозга.

Нами проведено изучение особенностей экспрессии генов субъединиц NMDA- и AMPA-глутаматных рецепторов в клетках мозга взрослых крыс, которым вводили бактериальный ЛПС в раннем постнатальном онто-генезе. Исследование выполнено в обычных условиях и после стресса, связанного с угрозой жизни (контакт с хищником – питоном). В нормаль-ных условиях изменения продукции мРНК субъединиц NMDA и AMPA-рецепторов обнаружены в медиальной префронтальной коре и дорзаль-ном гиппокампе. Различия между экспериментальными и контрольными животными усиливаются после стресса. Выраженность изменений за-висит от дозы введенного ЛПС. Результаты проведенных исследований

113

могут быть использованы при разработке новых методов лечения психо-неврологических нарушений, возникающих вследствие инфекционных за-болеваний, перенесенных в раннем возрасте.

Работа поддержана грантом РФФИ № 17-04-02116.

Зубарева Ольга ЕвгеньевнаE-mail: zubarevaoe@mail.ru

Полифункциональность гистонов как источник физиологической адаптации к изменяющимся условиям внешней и внутренней средыВ. П. ИвановаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Гистоны относятся к наиболее консервативным ядерным белкам, опре-деляющим структурирование хроматина. Помимо внутриядерной функ-ции гистоны могут проявлять физиологическую активность, находясь во внеклеточном пространстве. Циркулирующие в организме гистоны спо-собствуют формированию токсических и воспалительных реакций.

Как интактные молекулы гистонов, так и их пептидные фрагменты обладают антимикробной активностью в отношении широкого спектра бактериальной, грибковой и вирусной флоры. Некоторые исследовате-ли относят гистоновые антимикробные пептиды к системе врожденного иммунитета у моллюсков, рыб и амфибий. Большинство известных в на-стоящее время гистоновых антимикробных пептидов представляют со-бой N-концевые фрагменты последовательности гистонов, отвечающие за связывание с молекулами ДНК (Balicki, 2002). В первичной структуре антимикробных пептидов из гистонов можно выделить функционально отличные C-концевой и N-концевой модули. С-концевой модуль обеспе-чивает проникновение молекулы пептида в клетку, а N-концевой модуль выполняет функцию антимикробного агента. При этом N-концевой модуль у одних антимикробных пептидов дестабилизирует мембрану, нарушая ее проницаемость (гиппозин), у других пептидов формирует в мембране ста-бильные каналы (буфорин I и паразин I), у третьих – обеспечивает свя-зывание пептида с нуклеиновыми кислотами после проникновения в клет-ки-мишени без существенного воздействия на характеристики клеточной мембраны (буфорин II) (Koo, 2008; Cho, 2009; Bustillo, 2014).

Молекулы гистонов могут выступать в качестве предшественников биологически активных пептидных соединений, длина которых может варьировать. Это означает, что в структуре гистонов могут содержаться

114

олигопептидные последовательности, специфическая регуляторная ак-тивность которых может проявляться только после выщепления пептид-ных фрагментов из гистонов в ходе частичного протеолиза. Например, пентапептидные фрагменты 33–37 гистона H2B и 99–103 гистона H4 про-являют анальгетическую активность (Харченко, 1986, 1988). Тетрапептид-ные фрагменты 30–34 гистона H4, 96–99 гистона H2B и 6–9 гистона H3 стимулируют фагоцитоз гранулоцитов человека (Konopinska, 1977), а пен-тапептид 35–39 гистона H2A стимулирует процесс антителообразованияпри вторичном иммунном ответе к Т-зависимому антигену у мышей (Ива-нова, 1992). Наконец, С-концевой тетрапептидный фрагмент гистона Н3 стимулирует адгезию и распластывание эпителиоподобных клетокна твердом субстрате (Иванова, 2018).

Приведенные данные свидетельствуют, что полифункциональность гистоновых молекул связана 1) с разнообразием имеющихся в аминокис-лотной последовательности линейных детерминант, физиологическая ак-тивность которых проявляется только при выщеплении их из молекулы гистонов протеазами; 2) со специфичностью действия ферментов, вовле-ченных в протеолиз гистонов. Однако линейное расположение пептидных фрагментов не означает их последовательного выделения из первичной структуры исходной молекулы. Физико-химические условия микроокру-жения определяют функциональную активность протеиназ и степень раз-вертывания пространственной структуры гистоновой молекулы, а, значит,и степень доступности определенных участков белковой молекулы фер-ментам. Многомерность полифункциональности гистонов можно рассма-тривать в качестве одного из факторов, определяющих способность орга-низма адаптироваться к изменяющимся условиям среды.

Работа выполнена в рамках государственного задания ФАНО России (№ гос. регистрации АААА-А18-118012290371-3).

Иванова Валентина ПетровнаE-mail: valet@iephb.ru

Формирование долгосрочной памяти у D. melanogaster в условиях нарушения синтеза кинурениновП. Н. Иванова1,2, Е. А. Никитина1,2, Е. В. Савватеева-Попова1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена; Санкт-Петербург

Память – способность живых существ воспринимать, отбирать, хра-нить и использовать информацию для формирования поведенческих

115

реакций. Память является важной составной частью психической дея-тельности. Она помогает использовать свой прошлый опыт и приспоса-бливаться к условиям существования. Механизмы формирования и сохра-нения долгосрочной памяти в настоящее время остаются недостаточно изученными. Одной из наиболее фундаментальных задач современной нейронауки является познание того, как мозг участвует в приобретении, хранении и воспроизведении различных форм памяти (Савватеева-Попо-ва и др., 2015). Процессы обучения и памяти напрямую связаны с регу-ляцией функционирования в нервной клетке специфических молекуляр-ных систем (Журавлев и др., 2015). Долгосрочная память основываетсяна длительном удержании временных связей. Основа этих связейна молекулярном уровне – пластические изменения в синапсах нейронов и самих нервных клеток головного мозга. Однако точный механизм этих изменений неизвестен. Также малоизученной остается роль нарушения процессов формирования памяти в развитии нейропатологий. Животные модели, особенно с коротким жизненным циклом, позволяют изучать ме-ханизмы функциональных нарушений, лежащих в основе нейропатологий человека, многие из которых являются болезнями старения, и помогаютв разработке терапевтических подходов. К таким модельным объектам относится дрозофила. В связи с этим цель нашего исследования – из-учение особенностей формирования долгосрочной памяти у 5- и 13-суточ-ных имаго D. melanogaster. Материал исследования – линия дрозофилы Canton-S (CS; дикий тип). Для понимания механизмов, лежащих в основе организации и контроля памяти насекомых, проведен сравнительный ана-лиз поведения ухаживания у самцов дрозофилы в возрасте 5 и 13 суток. Период 13 суток характеризуется для дрозофилы началом возрастных из-менений. Особенности формирования долгосрочной памяти исследовали с использованием методики условно-рефлекторного подавления ухажи-вания. Для выработки условно-рефлекторного подавления ухаживания (тренировки) 5- и 13-суточных девственных самцов оставляли на 5 часов с оплодотворенной пятисуточной самкой Canton-S. В качестве контроля использовали самцов без опыта полового поведения. Этограмму поведе-ния самца регистрировали в течение 300 секунд. Производили фиксацию времени начала отдельных элементов ухаживания, а также время выпол-нения элементов, не связанных с ухаживанием. В нашей работе показано, что у линии CS в возрасте 5 суток наблюдается условно-рефлекторное подавление ухаживания. Не выявлено нарушений процессов обученияи формирования памяти. В возрасте же 13 суток прослеживается тенден-ция к уменьшению интенсивности ухаживания. Также обнаружено сни-жение способности к обучению и формированию долгосрочной памятиу самцов данной возрастной группы, что, очевидно, связано с началом возрастных изменений.

116

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 63).

Литература:Савватеева–Попова Е.В., Никитина Е.А., Медведева А.В. От нейрогенетики к

нейроэпигенетике // Генетика. 2015. Т. 51. № 5. С. 613–624.2. Журавлев А.В., Никитина Е.А., Савватеева-Попова Е.В. Обучение и память

у дрозофилы: физиолого-генетические основы // Успехи физиол. наук. 2015. Т. 46. № 1. С. 76–92.

Иванова Полина НиколаевнаE-mail: ivanovapolina19@mail.ru

Клетки крови низших позвоночных – Lampetra fl uviatilis как модель для изучения адаптационных процессов в условиях естественного метаболического стрессаТ. И. Иванова, А. А. Никифоров, Д. А. СуфиеваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

В настоящее время многое известно о механизмах старения и путях гибели клеток на молекулярно-клеточном уровне. Известно также, что молекулярные механизмы – это последнее звено в развитии процессов, приводящих клетки к гибели. Однако мало изученными остаются процес-сы и состояния, например, состояние метаболического стресса, которые приводят к исчерпанию адаптационных возможностей и клеток, и орга-низма, и вызывают активацию молекулярных механизмов гибели клеток по необратимому пути. Но, как правило, они изучались на моделях куль-тур модифицированных клеток, не имеющих типичной органной и кле-точной принадлежности, что усложняет и удлиняет путь экстраполяции таких данных применительно к типичным клеткам, тканям и организмув целом. Таким образом, становится актуальным вопрос выбора экспери-ментальной модели, адекватной поставленным целям. Представляется, что клетки крови миноги речной Lampetra fl uviatilis, могут служить моде-лью для изучения адаптационных процессов в условиях естественного метаболического стресса на клеточном, тканевом и организменном уров-нях. Эти моноциклические развивающиеся с метаморфозом животныена протяжении 8–10 месяцев преднерестового периода не питаются – жи-вут за счёт не возобновляемых метаболических запасов морского нагуль-ного периода, иссякающих по мере приближения нереста. Нарастающийв это время метаболический стресс затрагивает все органы, ткани и клет-

117

ки животных, в том числе и клетки крови. Учитывая уникальное строение крови как одного из видов тканей внутренней среды (её межклеточное вещество – плазма крови – жидкость, в которой во взвешенном состо-янии находятся клетки), кровь можно рассматривать как находящуюся непосредственно в организме, возобновляемую естественным путём, своеобразную культуру клеток. Поэтому кровь миноги, и её клетки могут служить естественной моделью для исследования процессов старения и путей гибели клеток в условиях естественного, не индуцированного ис-кусственными воздействиями, усиливающегося метаболического стрес-са (он считается одной из причин гибели клеток по пути необратимой аутофагии). После нереста животные погибают. При исследовании пе-риферической крови преднерестовых миног было обнаружено уменьше-ние количества эритроцитов, имевшее двухволновой характер. Первая волна, как правило, обнаруживалась в январе. Очевидно, это связано с естественной сменой пула «старых» эритроцитов, она сопровождалась увеличением количества фагоцитов. Но снижение Het- и Hb-индексов периферической крови при этом отсутствовало. В конце января и фев-рале в крови миног обнаруживалось возрастание количества эритро-цитов, но оно не достигало исходного осеннего уровня. Начиная с кон-ца марта, в периферической крови снова обнаруживалось уменьшение количества эритроцитов, возрастание внутриклеточного pH (одного из характерных признаков аутофагии), изменение общей формулы крови, снижение Het- и Hb-индексов, и резкое патологическое изменение мор-фологии эритроцитов, среди которых в основном преобладали незрелые и юные формы. Возрастание в периферическом русле количества кле-ток ранних сроков созревания свидетельствует об усиленном выбросе из очагов кроветворения последнего пула даже незрелых клеточных форм как адаптационном механизме, с помощью которого животные могут,в частности, осуществить нерест и сохранить популяцию. Эти данные указывают на исчерпание адаптационных возможностей организма миногна последних преднерестовых сроках, вызванных далеко зашедшим ме-таболическим стрессом. В дальнейшем будут исследованы преднересто-вые сроки, на которых происходит включение молекулярных механизмов гибели клеток по необратимому пути.

Иванова Татьяна ИвановнаE-mail: itilampetra_fl @mail.ru

118

Различное модулирующее влияние серотонина на функциональные свойства поврежденных и неповрежденных мотонейронов спинного мозга лягушкиН. И. Калинина1, А. В. Зайцев1, Н. П. Веселкин1,2

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургский государственный университет

В настоящее время появляется всё больше сведений о роли серото-нина (5-HT) в восстановлении моторных функций при травмах спинно-го мозга [1, 2]. В здоровом мозге нисходящие серотонинергические во-локна из ядер шва устанавливают прямые контакты с мотонейронами.При травмах мозга нарушается доставка 5-HT к моторным ядрам спин-ного мозга, а также повреждаются дендриты мотонейронов и премо-торных интернейронов, на которых находится основная доля синапсов,в модуляции активности которых участвует 5-HT. Повреждение дендритов не обязательно приводит к гибели мотонейрона, однако функциональные свойства поврежденного мотонейрона могут измениться. Эти изменения важно знать и учитывать при разработке рациональных способов терапии травм спинного мозга. В данной работе мы использовали препарат изо-лированного сегмента спинного мозга взрослой лягушки для сравнения электрофизиологических свойств поврежденных и неповрежденных пояс-ничных мотонейронов и модулирующего влияния на них 5-HT. Благодаря особенностям морфологии мотонейронов, имеющих очень разветвленное дендритное дерево, мы могли надежно получать поврежденные (на по-верхности среза) и неповрежденные мотонейроны (в глубине среза). Ис-пользуя внутриклеточную регистрацию, мы выявили значимые различия между этими группами нейронов по величине мембранного потенциала, входному сопротивлению, свойствам потенциала действия (амплитуде, длительности, быстрой и средней фазам следовой гиперполяризации), частоте спайков. Мы обнаружили, что 5-НТ уменьшал амплитуду сле-довой гиперполяризации и увеличивал частоту спайков у неповрежден-ных нейронов, тогда как у поврежденных мотонейронов 5-HT увеличивал амплитуду следовой гиперполяризации и не влиял на частоту разрядов. Ослабление активности поврежденных нейронов, возможно, предохра-няет их от гибели. Результаты проведённого исследования указывают,что свойства мотонейронов и влияние на них нейромодуляторов, в част-ности, 5-HT могут коренным образом изменяться после повреждений.

Литература:1. Schmidt B.J., Jordan L.M. // Brain Res. Bull. 2000. V. 53. № 5. P. 689–710.2. Murray K.C., Stephens M.J., Ballou E.W. et al. // J. Neurophysiol. 2011. V. 105.

P. 731–748.

Калинина Наталья ИвановнаE-mail: nkalinina54@mail.ru

119

Генетический подход к изучению социального поведенияН. Г. Камышев, Н. Г. Беседина, Ю. В. Брагина, А. А. Гончарова, Л. В. Да-ниленкова, Е. А. Камышева, С. А. ФедотовИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Социальное поведение у дрозофилы представлено, в основном, двумя формами – агрессивными взаимодействиями особей и ухаживанием. Из-учению агрессии и поведения ухаживания у дрозофилы посвящено мно-жество работ. Достигнуты значительные успехи в установлении нейронныхи генных сетей, реализующих поведение ухаживания. Найден ряд клю-чевых нейрохимических факторов, модулирующих агрессивность сам-цов дрозофилы. Гораздо меньшее внимание в литературе уделено фи-зиологическим и поведенческим последствиям социального поведения.В основном достигнутые результаты касаются закрепления статуса по-бедителя при последовательных стычках самцов. Многократно под-тверждены данные об усилении интенсивности ухаживания после со-держания самцов в изоляции. По аналогии с млекопитающими это всегда интерпретируется как последствие социального (изоляционного) стресса.В настоящем сообщении мы приводим аргументы в пользу того, что взаи-модействие самцов в однополых группах является более стрессогенным фактором, чем содержание их в изоляции, и рассматриваем генетические факторы, оказывающие влияние на последствия этого взаимодействия.

Нами выявлено два последствия содержания самцов дрозофилыв однополых группах по сравнению с их содержанием поодиночке. Пер-вое состоит в подавлении двигательной активности, которое сохраняетсядо 5 суток после изъятия самцов из группы и обнаруживается при её дли-тельной (более 2,5 часов) регистрации после помещения самца в экспе-риментальную камеру. Второй эффект, который сохраняется у содержав-шихся в группе самцов, как минимум, в течение 5 часов после изоляции, проявляется в снижении интенсивности ухаживания самца за самкой. Мы впервые обнаружили, что самцы, имеющие предшествующий социальный опыт пребывания в однополой группе, активно избегают столкновенияс самкой. Приводятся результаты собственных исследований, пролива-ющие свет на механизмы возникновения обоих эффектов предваритель-ного содержания самцов в группе. Рассматривается действие мутацийи нокдаунов генов, участвующих в сенсорном восприятии стимулов раз-ных модальностей, в метаболических путях, ответственных за обучение, память и уровень агрессии.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013-2020 годы (ГП-14, раздел 63).

Камышев Николай ГригорьевичE-mail: kamyshevng@infran.ru

120

Характеристика диуреза при действии глюкагоноподобного пепти-да-1 и его миметиковТ.А. КаравашкинаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Глюкагоноподобный пептид-1 (ГПП-1) – инкретин, гормон желудочно-кишечного тракта, вырабатывающийся в ответ на пероральное поступле-ние нутриентов. В клинике миметики ГПП-1 эксенатид (53% гомологиис ГПП-1) и лираглутид (97% гомологии с ГПП-1) используются для лече-ния сахарного диабета II типа. Показано, что ГПП-1 и его миметики уси-ливают экскрецию воды и ионов почками при их избыточном поступлениив организм (Наточин и др., 2014). Представляло интерес охарактеризовать изменения диуреза при действии ГПП-1, эксенатида и лураглутида.

Эксперименты выполнены на самках крыс линии Вистар с массой тела 165–250 г. Животные получали гранулированный корм для грызунов (ПК-120, «Лабораторкорм») и воду ad libitum. Пробы мочи у крыс собирали в ин-дивидуальных клетках-пеналах с проволочным дном и мерной пробиркой при произвольных мочеиспусканиях в течение 4 часов. ГПП-1 («Bachem», Швейцария) и лираглутид (Виктоза®, Novo Nordisk, Дания) вводили вну-трибрюшинно, эксенатид (Баета®, Eli Lilly, США) – внутримышечно. Пре-параты инъецировали как в обычных условиях, так и на фоне 2%-й водной нагрузки (2 мл/100 г массы тела через зонд в желудок). Клиренс литиякак показатель изменения проксимальной канальцевой реабсорбции ве-ществ в почке исследовали по методике с предварительным введением крысам хлорида лития.

Натрийуретический эффект ГПП-1 и лираглутида проявлялся в одном и том же диапазоне доз (1.5 и 0.5–20 нмоль/100 г массы тела соответ-ственно), а эксенатида – в меньших в несколько раз (0.015–0.5 нмоль/100 г массы тела). Натрийурез после введения миметиков инкретина по дли-тельности и величине превосходил таковой после введения ГПП-1, экс-кретируемая фракция натрия на пике диуреза достигла 16±2%. Наряду с ростом натрийуреза происходило повышение клиренса лития, экскре-ции хлоридов, ионов магния и кальция, умеренное увеличение скорости клубочковой фильтрации и выведения ионов калия. На пике натрийуреза соотношение экскреции натрия к калию при действии лираглутида дости-гало 10.9, что характерно для действия калийсберегающих диуретиков. Экскреция фосфатов достоверно не отличалась от контрольного уровня.

На фоне водной нагрузки инкретин и его миметики усилили водный ди-урез. ГПП-1 (0.15 нмоль/100 г массы тела) сместил пик водного диурезас 51±4 мин на 35±2 мин эксперимента. Эксенатид (0.015 нмоль/100 г мас-сы тела) и лираглутид (0.25 нмоль/100 г массы тела) усилили выведение осмотически свободной воды почками в 2,5 раза по сравнению с водной

121

нагрузкой без введения препаратов.Таким образом, ГПП-1 и его миметики, действуя на почку, вызывают ин-

тенсивный салурез, связанный с угнетением реабсорбции натрия и хлори-дов в проксимальном отделе нефрона, что отличает эти пептиды от всех известных диуретических препаратов. На это указывает высокая экскре-тируемая фракция натрия, рост экскреции и клиренса лития, увеличение выведения осмотически свободной воды на фоне водной нагрузки, уве-личение экскреции двухвалентных катионов под действием инкретиноми-метиков. Важными особенностями их диуретического действия являются отсутствие влияния на экскрецию фосфатов и выраженное преобладание экскреции натрия над выведением калия.

Работа поддержана грантом РФФИ № 17-04-01216.

Литература:Наточин Ю.В., Марина А.С., Кутина А.В. Роль инкретина как интегратора регу-

ляции баланса натрия и воды // ДАН. 2014. Т. 458. № 2. С. 239-242.

Каравашкина Татьяна АнатольевнаE-mail: tanajkan@yandex.ru

Влияние введения бактериального липополисахарида в раннем постнатальном онтогенезе на поведение взрослых крысА. А. Карепанов, А. В. Дёмина, И. В. Смоленский, О. Е. ЗубареваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

«Связанная с развитием» гипотеза патогенеза когнитивных и психо-эмоциональных дисфункций широко обсуждается в настоящее время. Согласно этой гипотезе, инфекционные заболевания, перенесенныев определенный критический период онтогенеза, являются предпосыл-кой для развития психопатологии. Основной экспериментальной моде-лью бактериальных инфекционных заболеваний является введение экс-периментальным животным бактериального липополисахарида (ЛПС).При введении ЛПС в раннем постнатальном онтогенезе, фиксируют-ся долговременные нарушения поведения, которые наблюдаются дажеу взрослых животных. При этом особенности нарушений поведения, ко-торые могут возникать при введении ЛПС в различные периоды раннего постнатального онтогенеза, остаются малоизученными.

Целью данного исследования являлся анализ поведения взрослых крыс, которым ЛПС вводился в течение 1-ой либо 3-ей недели жизни.

122

Исследование проводилось на самцах крыс линии Wistar, которым вво-дили бактериальный ЛПС внутрибрюшинно, в дозе 25 или 50 мкг/кг массы тела троекратно – 1-, 3-, 5-е сутки жизни, либо на 14-, 16-, 18-е сутки жиз-ни. Для контроля использовались интактные животные и крысы, которым в те же сроки вводился апирогенный физиологический раствор. Поведе-ние регистрировали после достижения животными 3-месячного возраста в тестах: «крестообразный приподнятый лабиринт» (ПКЛ), «Y-образный лабиринт», тесте Порсолта и в модели выработки условно-рефлекторной реакции страха (тест fear conditioning).

Результаты. Тестирование в «приподнятом крестообразном лаби-ринте» показало, что введение ЛПС в течение как 1-й, так и 3-й недели жизни влияет на уровень тревожности экспериментальных крыс. Однако это влияние оказалось разнонаправленным. Животные, которым вводили50 мкг/кг ЛПС в течение 1-й недели жизни, отличаются повышенным уров-нем тревожности, а крысы, которым вводили ту же дозу ЛПС в течение 3-й недели – сниженным уровнем тревожности по тому же показателю. Кроме того, животные, которым вводили ЛПС в дозе 25 мкг/кг в течение 1-й недели жизни, отличаются пониженным уровнем исследовательского поведения.

В тесте Порсолта крысы, которым вводили ЛПС в течение 3-й неде-ли, отличались депрессивно-подобным поведением. Животные, которым вводили ЛПС в течение 1-й недели, в данном тесте не показали значимых отклонений в поведении.

В Y-образном лабиринте значимых нарушений поведения не выявлено.В тесте «fear conditioning» при помещении в новую среду на 2-й экспе-

риментальный день, животные, которым вводили ЛПС как в течение 1-й, так и 3-й недели жизни, реагировали усилением тревожности – повы-шенным фризингом. При подаче условного сигнала (звука), который ранее сочетался с электроболевым воздействием, в группе крыс, которым вво-дили ЛПС в течение 1-й недели в дозе 25, но не 50 мкг/кг время фризин-га было ниже, чем в контроле, что свидетельствует о нарушении памятиу этих животных. Сходная тенденция наблюдалась при введении ЛПСв течение 3-й недели жизни, однако различия в данной группе не достига-ли статистической значимости.

Таким образом, проведенное исследование выявило, что введение ЛПС крысам в раннем постнатальном периоде влияет на их когнитивные функции и уровни тревожности. Выраженность отдельных нарушений по-ведения зависит от сроков введения.

Работа поддержана РФФИ, гранты 17-04-02116, 16-04-00998.

Карепанов Антон АлександровичE-mail: anton.karepanov1@mail.ru

123

Гендерные особенности психоэмоционального состояния хирурги-ческих пациентов с разными индивидуально-типологическими свой-ствами личностиГ. Р. Касаева, А. О. Османова, Г. Р. ГизатуллинаМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского, Симферополь

Темперамент – это врожденные особенности человека, которые обу-словливают динамические характеристики интенсивности и скорости пси-хического реагирования, степень эмоциональной возбудимости и урав-новешенности, особенности приспособления к факторам окружающей среды [Столяренко, 2000, с. 287]. Принадлежность к полу также может предопределять психоэмоциональное реагирование, что особенно важно на различных этапах оказания медицинской помощи, в том числе хирур-гической.

С соблюдением правил биоэтики на основании официального догово-ра с администрацией лечебного учреждения тестировали и анкетировали 60 пациентов хирургического отделения ГБУЗ РК «ЦГБ г. Красноперекоп-ска». В зависимости от этапа оказания медицинской помощи выделили: группу А – предоперационных пациентов (17 мужчин, 13 женщин, сред-ний возраст – 33,53±13,76 года); группу В – пациентов, находящихсяв послеоперационном периоде (18 мужчин, 12 женщин, средний возраст – 39,63±14,2 лет). Для оценки типологических характеристик личности применили опросник Айзенка (EPI), для определения типа темперамен-та – методику А. Белова «Формула темперамента». Психоэмоциональ-ное состояние оценивали с использованием госпитальной шкалы тревогии депрессии (HADS), теста САН, опросника Спилбергера-Ханина (лич-ностная (ЛТ) и ситуационная (СТ) тревожность). Для анализа полученных данных использовали непараметрические метод статистики: медианы (Mе) и величины интерквартильного размаха (р25÷р75), для межгруппо-вого анализа использовали U-критерий Манна-Уитни, для определения взаимосвязей – корреляционный анализ по Спирмену (r), программа «Statistica 8,0».

В общей группе пациентов мужчины продемонстрировали более низ-кий уровень ЛТ (Ме=45,0; 38,0÷47,0) и выраженности меланхоличного типа темперамента (Ме=23,0; 18÷25) по сравнению с женщинами (U-критерий; p≤0,05). У мужчин, в независимости от периода лечения, не было выяв-лено различий психоэмоционального состояния в связи с доминирующим типом темперамента, p≥0,05. У женщин-меланхоликов СТ была выше (Ме=49,0), а у женщин-холериков, в сравнении с пациентками, имеющими другой доминирующий тип темперамента, – ниже (Ме=44,0; U-критерий; p≤0,05). Корреляционный анализ выявил у мужчин взаимосвязь ситуатив-ности с активностью (r=-0,59), с СТ (r=0,37). У женщин – экстраверсия

124

опосредовала уровень СТ (r=-0,66) и выраженность тревожно-депрессив-ной симптоматики (r=-0,40); имела место взаимосвязь активности с выра-женностью сангвинистического типа темперамента (r=-0,42), ситуативно-сти с самочувствием (r=-0,52), p≤0,05. Независимо от пола были выявлены различия психоэмоциональных показателей в зависимости от периода ле-чения в стационаре: СТ, ЛТ, тревожно-депрессивная симптоматика более выражена в группе А (U-критерий; p≤0,05), а уровень самочувствия, актив-ности и настроения были выше в группе В (U-критерий; p≤0,05).

Литература:Столяренко Л.Д. Основы психологии. 3-е изд., перераб. и доп. / Л. Д. Столярен-

ко – Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. – 672 с.

Касаева Гульзара Рустемовна E-mail: gulzara.kasaeva@bk.ru

Состояние тревожности, качество ночного сна и содержание некото-рых эссенциальных элементов в волосах у практически здоровых студентовЛ. Р. Кашкá, А. В. Жукова, А. М. Богданова, О. А. Залата, Е. В. Евстафье-ваМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; Симферополь

Важную роль в организации сна играют нейрохимические процессы,в частности, интерес представляют биологическая роль эссенциальныхи условно-эссенциальных микроэлементов в регуляции секреции нейро-медиаторов, участие микроэлементов в активации или блокировании ра-боты модуляторов, мессенджеров, необходимых для развития процессов возбуждения и торможения в нервной системе [1, 2].

Целью исследования было определение взаимосвязи содержания не-которых эссенциальных микроэлементов (Cr, Fe, Co, Zn) и микроэлемен-тов с мало изученной ролью в организме (Ba, Rb, Ag) с характеристиками сна и личности практически здоровых студентов.

С соблюдением правил биоэтики в мае-июне 2017 года выполни-ли биомониторинговое обследование 74-х студентов-медиков обоего пола (19,0±0,1 лет). Содержание микроэлементов в волосах определялипри помощи инструментального нейтронно-активационного анализа с об-лучением тепловыми нейтронами (лаборатория ядерно-геохимических методов исследования кафедры геоэкологии и геохимии Томского поли-технического университета). Тестовые методики включали: Питтсбургский

125

тест индекса качества сна, шкалу сонливости Эпворта, опросник Спилбер-гера-Ханина. Для описания полученных данных использовали значения медиан (Ме), перцентили (p25÷p75), взаимосвязь показателей устанавли-вали с помощью коэффициента Спирмена (rs), программа «Statistica 8.0».

Тревожность студентов соответствовала умеренному уровню (ЛТ=40,0; СТ=39,0). Дневная сонливость была в пределах высоких значений (Ме=8,0 балла). Интегральный коэффициент качества сна (Ме=9,0) указывална плохое качество ночного сна студентов. Установили, что у 55% студен-тов имел место дефицит Fe, у остальной части группы содержание Fe было в норме (Ме=300,00 мкг/г). Содержание Co в волосах респондентов было в границах наиболее часто встречаемых концентраций (Ме=0,31 мгк/г). Концентрации Zn (Ме=0,31 мгк/г) и Cr (Ме=0,82 мгк/г) не выходили за гра-ницы референтных значений. Анализ содержания микроэлементов с ма-лоизученной ролью в организме обнаружил превышение условной нормы для Ag (Ме=0,84 мгк/г). С помощью корреляционного анализа установили взаимосвязь времени пробуждения студентов с Со (rs=0,35, р=0,005), с Fe (rs=0,32, р=0,01), с Ba (rs=-0,25, р=0,04), с Ag (rs=0,37, р=0,003). Уровень дневной сонливости коррелировал с содержанием Rb (rs=0,25, р=0,04)и Ba (rs=-0,25, р=0,04). Уровень ЛТ был взаимосвязан с эндогенными кон-центрациями Fe (rs=0,32, р=0,05) и Со (rs=-0,43, р=0,000). Не обнаружили физиологическую значимость Cr и Zn для характеристик личности и каче-ства сна тестируемых студентов.

У практически здоровых студентов, чьи характеристики ночного сна находились на неудовлетворительном уровне, была выявлена умерен-ная, но достоверная взаимосвязь между эндогенным содержанием Fe, Coи личностной тревожностью, а также концентрациями Fe, Co, Ba, Rb, Agи характеристиками сна.

Исследование выполнено при поддержке Программы развития ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского» на 2015–2024 годы по проекту «Сеть академи-ческой мобильности «Академическая мобильность молодых ученых России»в 2017 году в ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехни-ческий университет».

Литература:1. Lee J.H., Han Y.H., Cho J.W., et al. Evaluation of brain iron content in idiopathic

REM sleep behavior disorder using quantitative magnetic resonance imaging // Parkinsonism Relat Disord. 2014. – Vol. 20(7) – Р. 776–778.

2. Song C.H., Kim Y.H., Jung K.I. Associations of zinc and copper levels in serum and hair with sleep duration in adult women // Biol. Trace. Elem. Res. 2012. – Vol. 149(1). – Р. 16– 21.

Кашкá Лиля РустемовнаE-mail: lilya.kashka@bk.ru

126

Возможна ли эффективная коммуникация без взаимодействия (инте-грации) сенсорных систем разных модальностей у насекомых?А. Н. КнязевИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт–Петербург

Прежде всего следует определиться с понятием «интеграция». В интер-нет–энциклопедии «Academic» (2019) дано несколько толкований этого тер-мина. В частности: «Интеграция – это сторона процесса развития, связаннаяс объединением в целое ранее разнородных частей и элементов. Процессы интеграции могут иметь место как в рамках уже сложившейся системы –в этом случае они ведут к повышению уровня её целостности и организо-ванности, так и при возникновении новой системы из ранее несвязанных элементов. Отдельные части интегрированного целого могут обладать различной степенью автономии. В ходе процессов интеграции в системе увеличивается объём и интенсивность взаимосвязей и взаимодействий между элементами, в частности надстраиваются новые уровни управ-ления». Именно таким образом складываются и развиваются в фило–и онтогенезе комплексы сенсорных систем насекомых, например, меха-норецепторных. В ходе эволюции на морфологической и функциональ-ной основе древних систем развиваются более совершенные новые. Онине теряют межсистемные связи и функционально образуют единый сен-сорный комплекс (единое целое), в рамках которого каждая сенсорная система, с одной стороны, является автономной, а с другой – неизбежно испытывает влияние (часто субсенсорное, впервые описанное Г.В. Гер-шуни на человеке, 1945) других систем, составляющих единый комплекс (Князев, 2010).

У насекомых (сверчков) описаны четыре основные механорецептор-ные системы, связанные с процессом коммуникации. Это – тимпаналь-ная, церкальная, джонстонова и субгенуальная. В отношении двух пер-вых удалось установить, что они образуют единый сенсорный комплекс.При сравнении акустического поведения сверчков разного возраста было продемонстрировано, какую функциональную нагрузку несет церкаль-ная система у личинок, лишенных тимпанальных (слуховых) органов,и у взрослых животных в сочетании с работой слуховых органов при аку-стическом раздражении. Личинки воспринимают и звуки и смещения воз-душной среды при помощи церкальной системы и, по–видимому, не поль-зуются акустической коммуникацией. На этом этапе онтогенеза основная функция церкальной системы – участие в оборонительном поведении. У взрослых насекомых при реализации, например, репродуктивного по-ведения, работают обе системы – тимпанальная в условиях дальнего,а церкальная – ближнего звукового поля. На дальних расстояниях в про-цессе ориентации доминирует тимпанальная, а церкальная является мо-

127

дулятором, работая на субсенсорном уровне, а на ближних – доминирует церкальная и модулятором является тимпанальная система, которая ра-ботает на «суперсенсорном» уровне (при очень высокой интенсивности стимула). Обнаружено, что при нарушении работы церкальной системы репродуктивное поведение нарушается и в естественных условиях копу-ляции не происходит.

Таким образом, эффективная коммуникация без взаимодействия (ин-теграции) сенсорных систем разных модальностей (ближне– и дальне-польных) у насекомых затруднена и/или практически невозможна.

Работа выполнена по гос.заданию (тема № АААА-А18-118013090245-6). Все международные, национальные и/или институциональные принципы ухода и ис-пользования животных были соблюдены.

Литература:Academic. Философская энциклопедия; https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_

philosophy/ (Редакция 2019).Гершуни Г.В. Об изучении ощущаемых (сензорных) и неощущаемых (субсен-

зорных) реакций при действии внешних раздражений на органы чувств человека // Изв. АН СССР, Отд. биол. наук. 1945. № 2. С. 210–228.

Князев А.Н. Роль экспериментальной энтомологии в решении фундаменталь-ных про-блем физиологии и медицины (Л.А. Орбели и экспериментальная энтомо-логия) // Энтомол. обозр., LXXXIX, 1, 2010. C. 13–32.

Князев Александр НиколаевичE-mail: ank50@mail.ru

Влияние глюкагоноподобного пептида-1 на функции почек у крыс при гиперволемииТ. В. КовалеваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Глюкагоноподобный пептид 1 (ГПП-1) – гормон, секретирующийся L-клетками слизистой оболочки тонкой кишки. ГПП-1 выполняет ряд важ-ных регуляторных функций, в первую очередь связанных с обменом угле-водов. Он вносит основной вклад в инкретиновый эффект, стимулируя постпрандиальный синтез инсулина, в связи с чем его миметики (эксена-тид, лираглутид и др.) используют в терапии сахарного диабета 2-го типа. ГПП-1 и его миметики оказывают влияние на функции почек, вызывают натрийурез и увеличение мочеотделения. Исследование этих препаратов может быть интересным при состояниях, сопровождающихся увеличени-ем объема жидкостей внутренней среды, гиперволемией.

128

Цель исследования – оценить и сопоставить влияние ГПП-1 и эксена-тида на функции почек крыс при гиперволемии.

Исследование проведено на крысах линии Вистар, которым для раз-вития гиперволемии вводили 0.9%-й раствор NaCl в объеме 5 мл в рас-чете на 100 г массы тела через резиновый зонд в желудок. В отдельном эксперименте у животных через 30 минут после нагрузочной пробы иссле-довали кровь. ГПП-1 («Bachem», Швейцария) вводили внутрибрюшиннов дозе 0.15 нмоль на 100 г массы тела; для защиты ГПП-1 от разрушения использовали ингибитор фермента дипептидилпептидазы 4 вилдаглиптинв дозе 0.1 мг на 100 г массы тела внутрибрюшинно за 30 минут до инъек-ции пептида. Эксенатид (Баета®, Eli Lilly, США) вводили внутримышечно в дозе 0.15 нмоль на 100 г массы тела. Контрольным животным вместо препаратов вводили 0.9%-й раствор NaCl в объеме 0.1 мл на 100 г мас-сы тела. Мочу собирали при произвольных мочеиспусканиях в течение4 часов и определяли в них концентрацию электролитов и креатинина. Данные представлены в виде M±m.

Введение изотонического раствора NaCl у крыс привело к гиперво-лемии вследствие быстрого всасывания в кровь воды и электролитовиз кишки, о чем свидетельствует снижение концентрации общего белкав сыворотке крови с 65±1 до 60±1 г/л через 30 минут от начала эксперимен-та. Осмоляльность, концентрация ионов натрия, калия, магния и кальция не изменились, повысился уровень хлоридов (в контроле 105.0±0.4 мМ, после нагрузочной пробы – 108.8±0.6 мМ, p<0.05). В ответ на перораль-ное введение раствора NaCl у животных увеличился диурез, экскреция осмотически активных веществ, а также отдельных ионов. Установлено, что эксенатид и ГПП-1 усиливают и ускоряют этот эффект.

У крыс с гиперволемией при введении эксенатида диурез увеличилсяв 4 раза, экскреция осмотически активных веществ – в 3 раза, натрия –в 5 раз (p<0.05), экскреция калия, магния, кальция и клиренс осмотически свободной воды не менялись относительно контрольной группы (p>0.05). Пик выведения натрия при действии эксенатида наблюдался в интер-вале 20–40 минут, продолжительность натрийуреза составила 3 часа.При инъекции ГПП-1 у крыс с гиперволемией диурез возрос в 7 раз, экс-креция осмотически активных веществ и натрия увеличились в той же степени, что и при действии эксенатида, выведение калия и магния воз-росло в 2 раза, кальция – в 5 раз (p<0.05). Клиренс осмотически свобод-ной воды не изменился (p>0.05). Рост выведения натрия после инъекцииГПП-1 отмечался в первые 30 минут эксперимента, т.е. естественный гор-мон характеризовался более коротким периодом действия, чем его синте-тический миметик.

Таким образом, в условиях гиперволемии ГПП-1 и его миметик эксена-тид эффективно увеличивают диурез и ускоряют выведение избытка ио-нов натрия из организма. Полученные данные являются еще одним под-

129

тверждением участия системы инкретинов в регуляции водно-солевого баланса и открывают возможности использования инкретиномиметиков для коррекции нарушений не только углеводного, но и водно-солевого ба-ланса.

Работа поддержана средствами гранта РФФИ № 18-315-00291 мол_а и про-граммой Президиума РАН № 43.

Ковалева Таисия ВладиславовнаE-mail: tatusya-2000@mail.ru

Изменения экспрессии генов субъединиц рецепторов и транспорте-ра глутамата в клетках мозга крыс в экспериментальной модели эпи-лептического статусаА. А. Коваленко, О. Е. Зубарева, Т. Ю. Постникова, А. В. ЗайцевИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Эпилепсия – хроническое неврологическое заболевание человека, которое характеризуется повторными припадками и может сопровождать-ся разнообразными неврологическими проявлениями. Развитие эпилеп-сии связано с нарушением баланса между тормозными и возбуждающи-ми системами в различных отделах мозга. Предполагается, что однимиз механизмов развития постсудорожных нарушений поведения являет-ся изменение функциональной активности глутаматных NMDA- и AMPA-рецепторов, связанной с перестройкой их субъединичного состава, и на-рушение синтеза транспортеров глутамата, которые обеспечивают захват нейромедиатора из синаптической щели.

Целью данной работы явилось исследование динамики изменений экспрессии генов отдельных субъединиц NMDA- и AMPA-рецепторови транспортера глутамата EAAT2 в клетках различных областей мозга крыс после пентилентетразол-индуцированных судорог. Введение пенти-лентетразола (ПТЗ) позволяет моделировать острый эпилептический ста-тус без развития спонтанных рецидивирующих судорог.

Исследование выполнено на 20–22 дневных крысах-самцах Wistar. Эпилептический статус вызывали внутрибрюшинным введением ПТЗ(70 мг/кг). Крысам контрольной группы вводили физиологический рас-твор. Анализ экспрессии генов проведен методом ОТ-ПЦР в реальном времени через 3 часа, 1, 3 и 7 дней после введения ПТЗ в дорзальнойи вентральной областях гиппокампа, а также медиальной префронталь-ной, височной и энторинальной коре.

130

Наиболее выраженные изменения наблюдались в энторинальной коре. В частности, через сутки после введения ПТЗ в энторинальной коре было обнаружено увеличение экспрессии Grin1 и Grin2a, а также сниже-ние экспрессии Grin2b субъединиц NMDA-рецепторов. На этом же сро-ке была усилена экспрессия гена Gria2 субъединицы AMPA-рецепторов. Только в данной структуре мозга на 7-е сутки после введения ПТЗ сохра-няются изменения продукции мРНК субъединиц NMDA-рецепторов, кроме того наблюдается увеличение отношения продукции мРНК Grin2a/Grin2b. Данный показатель рассчитывается для анализа перестроек, происходя-щих в NMDA-рецепторах, и может отражать изменение их функциональ-ной активности. В дорзальном гиппокампе через 3 часа после введения ПТЗ усиливалась экспрессия Grin1 и Grin2a и увеличивалось соотноше-ние Grin2a/Grin2b. Увеличение данного соотношения также наблюдалось в медиальной префронтальной коре через сутки после индукции эпилеп-тического статуса. Изменения продукции мРНК переносчика EAAT2 были обнаружены только в энторинальной коре: через 7 суток после введения ПТЗ снижается экспрессия гена данного переносчика. В височной коре из-менений экспрессии исследованных генов не обнаружено.

Таким образом, были выявлены изменения экспрессии генов субъеди-ниц рецепторов и транспортера глутамата, которые могут лежать в осно-ве нарушений функциональной активности глутаматергической системыпри развитии постсудорожных нарушений.

Работа поддержана грантом РНФ № 16-15-10202.

Коваленко Анна АндреевнаE-mail: kovalenko_0911@mail.ru

Кортикальная модуляция вегетативных рефлексовТ. Н. Кокурина1, Г. И. Рыбакова1, Е. А. Губаревич1,2, Т. С. Туманова1,2,В. Г. Александров1,2

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена; Санкт-Петербург

Интеграция автономных функций осуществляется иерархически орга-низованной церебровисцеральной осью, высший уровень которой обра-зован областями так называемой автономной коры. К ним относят, в том числе, инсулярную кору и инфралимбическую кору, расположенные на ла-теральной и медиальной поверхностях больших полушарий соответствен-но. Предполагается, что одним из механизмов, реализующим интегратив-ные функции этой оси, является кортикальная модуляция сегментарных

131

рефлекторных дуг различных висцеральных систем. Эта гипотеза была проверена в острых экспериментах на лабораторных крысах линии Wistar, анестезированных уретаном. Было изучено влияние микроэлектростиму-ляции указанных областей коры на реализацию рефлекторных реакций трех висцеральных систем: кровообращения, дыхания и желудочно-ки-шечного тракта. В одних и тех же экспериментальных условиях модели-ровались инспираторно-тормозящий и экспираторно-облегчающий реф-лексы Геринга-Брейера, сердечный барорефлекс и реакция рецепторной релаксации желудка. Силу рефлексов Геринга-Брейера оценивали по эф-фектам окклюзии верхних дыхательных путей на уровне функциональной остаточной емкости легких (увеличение длительности первого окклюзион-ного вдоха, «функциональная ваготомия») и на высоте вдоха (увеличение первого окклюзионного выдоха, «вагусное апноэ»). Барорефлекс тести-ровали путем введения α-адреномиметика фенилэфрина, вызывающего подъем артериального давления. Чувствительность барорефлекса оцени-вали по углу наклона прямой, аппроксимирующей зависимость между ве-личинами подъема среднего артериального давления и снижения частоты сердечных сокращений. Рецепторную релаксацию желудка моделирова-ли путем электрической стимуляции центрального конца перерезанного блуждающего нерва, оценивая скорость восстановления внутрижелудоч-ного давления. Было установлено, что стимуляция каждой исследованной области висцеральной коры оказывает своё специфическое воздействие на состояние указанных рефлекторных механизмов. Эти результаты,а также данные других авторов подтвердили выдвинутую гипотезу. Они позволяют предполагать возможность интегративного взаимодействия об-ластей автономной коры на разных уровнях церебровисцеральной оси.

Кокурина Татьяна НиколаевнаE-mail: kokurina.tatyana@mail.ru

Эндогенное влияние малых концентраций ртути на показатели высших психических функций и вариабельности сердечного ритмау практически здоровых студентовЮ. М. Кондакова, Д. Н. Глушак, А. М. Богданова, С. Л. Тымченко,О. А. ЗалатаМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; Симферополь

В связи с загрязнением окружающей среды таким глобальным пол-лютантом 1-го класса опасности, как ртуть, и ее беспороговой моделью

132

воздействия на биоту и организм человека существует необходимость из-учения влияния малых доз этого элемента на функциональное состояние систем, являющихся мишенью ее токсического влияния [1].

Целью настоящей работы было выявить связь высших психических функций (ВПФ), функционального состояния автономной нервной систе-мы (АНС) с содержанием ртути в организме практически здоровых студен-тов, проживающих в г. Симферополь.

С соблюдением правил биоэтики тестировали 51 студента (18 юно-шей и 33 девушки; 18,5±1,2 лет), обучающихся в Медицинской академии.Для оценки эндогенного содержания ртути определяли ее концентрациюв волосах атомно-абсорбционным методом с использованием анализато-ра ртути «РА-915М» (НИ ТПУ). Состояние АНС оценивали с помощью ре-гистрации и анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) в состоянии физиологического покоя и при проведении функциональных проб (ком-плекс «CARDIO УС-01»). Для оценки ВПФ определяли характеристики произвольного внимания (объем, устойчивость, психический темп, рабо-тоспособность) с использованием когнитивного теста «таблицы Шульте». Для оценки психоэмоционального состояния применили тест-опросник САН (самочувствие-активность-настроение). Статистический анализ данных выполняли с помощью методов непараметрической статистики (Statistica 8,0), при описании использовали значения медианы (Ме), 25и 75 перцентили (p25 и p75).

Содержание ртути в волосах студентов не превышало условной нормы 0,5–1,0 мкг/г (Me = 0,13 мкг/г, р25=0,08 мкг/г, р75=0,22 мкг/г),при этом гендерных различий выявлено не было. Установили связь меж-ду уровнем активности и содержанием ртути в волосах (r=-0,35; p=0,02)в общей группе. У юношей были выявлены корреляции уровня активности(r=-0,58; p=0,02), а также времени, затраченного на заполнение второй та-блицы (r=-0,70; p=0,003) с эндогенным содержанием этого элемента. У де-вушек имела место связь между временем, затраченным за прохождение пятой таблицы, с содержанием ртути в волосах (r=0,40; p=0,04).

При соответствии характеристик ВСР возрастным нормативным значе-ниям выявили положительные корреляционные связи между эндогенным содержанием ртути и следующими показателями ВСР: LF в покое (r=0,34; p=0,01) и при предъявлении статической физической нагрузки (r=0,32;p=0,02), VLF – при проведении пробы с управляемым дыханием (r=0,34; p=0,02) и при предъявлении динамической физической нагрузки (r=0,31;p=0,03). У девушек, кроме связи с показателем LF (r=0,48; p=0,005), об-наружили связь содержания ртути в волосах с показателем VLF (r=0,37; p=0,03) при регистрации в покое. Характер выявленных связей свиде-тельствовал о повышении активности симпатической нервной системыи усилении влияний центрального контура регуляции сердечного ритма как в состоянии покоя, так и при проведении функциональных проб, а так-

133

же изменении характеристик произвольного внимания у лиц с более вы-соким содержанием ртути в организме в обследуемой группе студентов.

Литература:1. World Health Organization/United Nations Environment Programme (WHO/

UNEP). Guidance for identifying populations at risk from mercury exposure. World Health Organization, Geneva, Switzerland: Inter-Organization Programme for the Sound Management of Chemicals. 2008. 167.

Кондакова Юлия МаксимовнаE-mail: julkonda@gmail.com

Иммуногистохимический анализ экспрессии меланокортинового ре-цептора 1-го типа в гипоталамусе и среднем мозге мышей С57ВL/6JЮ. М. Косицын, Е. В. Михайлова, И. В. РомановаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Меланокортиновая система состоит из различных компонентов, по-этому анализ ее функционального состояния и оценка спектра физиоло-гических эффектов зависят от многих составляющих. Хорошо известно, что синтез меланокортиновых пептидов (АCTH, α-, β- и γ-МSH) осущест-вляется из проопиомеланокортина (ПОМК) – общей молекулы-предше-ственника, а их эффекты реализуются через 5 типов меланокортиновых рецепторов (MКР). Ранее было установлено, что экспрессия МКР – тка-неспецифичный процесс, и в мозге млекопитающих и человека осущест-вляется экспрессия только МКР3 и МКР4, функциональная активность которых зависит от уровня экспрессии agouti-gene related peptide (AgRp) – эндогенного антагониста МКР3 и МКР4. Недавно появились данные о том, что в мозге млекопитающих в области околоводопроводного серого вещества возможна экспрессия и МКР1, а также данные об экспрессии этого типа рецепторов в черной субстанции мозга. Однако в структурах какой эргичности происходит экспрессия МКР1 не известно.

Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы оценить экс-прессию МКР1 в структурах мозга.

Исследование проведено на мышах С57Bl/6J. После внутрибрюшин-ного наркоза хлоралгидратом (400 мг/кг) мышей подвергали транскарди-альной перфузии 0.1 М фосфатным буфером и 4%-ным раствором па-раформальдегида. После криопротекции в 30%-ном растворе сахарозы, приготовленном на фосфатном буфере, мозг замораживали. Фронталь-ные срезы мозга (12 мкм) из области гипоталамуса и среднего мозга при-

134

готавливали с помощью криостата и монтировали на стекла SuperFrost/plus. Анализ двойного флуоресцентного иммуномечения проводили с по-мощью конфокального микроскопа. Специфичность иммуногистохими-ческих реакций проверяли с помощью негативного контроля (без первыхи без вторых антител). Полученные данные демонстрируют широкое рас-пространение МКР1 в серотонинергических нейронах ядер шва (raphe nucleus), дофаминергических нейронах черной субстанции и вентральной тегментарной области, а также в нейронах других эргичностей среднего мозга. В гипоталамусе выявлена значительная экспрессия МКР1 в па-равентрикулярном и супраоптическом ядрах преимущественно в мелких вазопрессин-негативных структурах. Полученные данные впервые де-монстрируют экспрессию МКР1 в гипоталамусе и обсуждаются в связи с участием меланокортиновых пептидов в реализации защитных функций через МКР1-зависимые пути внутриклеточной сигнализации.

Работа поддержана ФАНО (госзадание № АААА-А18-118012290427-7).

Косицын Юрий МихайловичE-mail: ikosicin53@gmail.com

Особенности памяти отечественных и иностранных студентовА. Н. Кравченко, С. Л. ТымченкоМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; Симферополь

В настоящее время в научной литературе представлено значительное количество публикаций, посвященных оценке психофизиологических осо-бенностей студентов. Однако раздел исследований по комплексному из-учению памяти и, в частности, различных её видов по-прежнему представ-ляет интерес. С целью выявления особенностей памяти отечественных и иностранных студентов проведено исследование вербальной и невер-бальной памяти у 63 практически здоровых молодых людей (38 отече-ственных и 25 иностранных студентов; 32 девушки и 31 юноша; 19,6±1,9 лет). Все студенты были ознакомлены с целью и задачами исследования и подписали лист информационного согласия.

Оценку объема вербальной памяти (кратко- и долговременной) прово-дили с использованием методики «Заучивание 10 слов» (по А.Р. Лурия). Невербальную память оценивали с помощью теста «Узнавание фигур» с использованием набора заранее заготовленных символов [1]. Для из-учения состояния невербальной памяти подсчитывали количество пра-вильно (М) и неправильно (N) узнанных фигур с последующим расчётом

135

такого показателя как «уровень узнавания» (Е) по формуле: E = M /(9 + N). Методы статистического анализа включали: описательный (медиана) и сравнительный (критерий Колмогорова-Смирнова, Лиллифорс, анализ по Спирмену, Манну-Уитни и Вилкоксону) с использованием программ-ного обеспечения «Statistica 8,0». Результаты рассматривали как досто-верные, при значениях p<0,05. Форма кривой запоминания в целом по группе соответствовала норме и не зависела от возраста и пола испыту-емых: с каждым воспроизведением количество правильно названых слов достоверно увеличивалось и, достигнув максимума на второй попыткев среднем 7 слов у иностранных студентов сохранялось на данном уровне. У отечественных студентов наблюдалось достоверное увеличение числа правильно воспроизводимых слов с 1 по 3 попытку (максимум 8,1±0,3 слов) с последующим снижением в среднем на одно слово (p<0,05). Уро-вень узнавания также не показал статистически значимых различий среди студентов и составил 0,7 и 0,8 у отечественных и иностранных студен-тов соответственно. При этом наиболее оптимальный уровень узнавания, равный единице, в данных группах был выявлен в 31,6 и 36,0% случа-ев соответственно. Количество ошибочных воспроизведений по методи-ке «Заучивание 10 слов» и в тесте «Узнавание фигур» также достоверноне отличалось.

Полученные результаты показали слабое, но значимое, различие осо-бенностей вербальной и невербальной памяти у практически здоровых отечественных и иностранных студентов. Данные изменения можно ис-пользовать для разработки и совершенствования подходов к организации образовательного процесса с целью повышения его эффективности.

Литература:1. Узнавание фигур / Альманах психологических тестов. М., 1995. – С. 86–87.

Кравченко Александра Николаевна E-mail: unicorn_tomo@mail.ru

Пространственно-временнáя организация ЭЭГ у подростков от 10до 17 лет при восприятии текстов на слухО. В. Кручинина1, Е. П. Станкова1, Д. С. Толкачева2, Е. И. Гальперина1,2

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Одним из важных критических периодов физиологического созрева-ния и когнитивного развития является подростковый возраст. Становле-

136

ние процессов нейрофизиологического обеспечения различных видов вербальной деятельности в этот период является актуальным вопросом исследования. Недостаточно изучены особенности созревания мозговых механизмов, обеспечивающих понимание устных текстов у мальчикови девочек.

Целью исследования было изучение пространственной синхронизации биопотенциалов мозга при восприятии предъявляемых на слух текстов детьми и подростками 10–17 лет.

Методы. В исследовании принимали участие 19 детей 10–11 лет(из них 7 мальчиков), 41 подросток 12–14 лет (из них 18 мальчиков), 35 подростков 15–17 лет (из них 17 мальчиков). ЭЭГ регистрировали в состо-янии спокойного бодрствования с закрытыми глазами и при восприятии текста на слух. Тестовый материал соответствовал возрасту испытуемых. После прослушивания текстов испытуемым предлагалось ответить на во-просы по содержанию, процент ошибочных ответов или отсутствия ответа на вопрос не превышал 10%. Для каждой безартефактной эпохи анализа (4 с) вычислялись матрицы коэффициентов кросскорреляции ЭЭГ от всех 20 отведений попарно. По матрицам кросскорреляции ЭЭГ оценивали вклад каждой из зон коры в организацию пространственной синхрониза-ции биопотенциалов (ПСБП) мозга. Для оценки особенностей топической организации ПСБП вычисляли число V(i) для каждого из отведений ЭЭГ (где i – порядковый номер отведения) – «долю объема», приходящуюся на i-й вектор, характеризующую степень отличия i-го процесса от сово-купности остальных. Для изучения влияния факторов «Возраст» и «Пол»на параметры ЭЭГ был использован дисперсионный многофакторный анализ (ANOVA).

Результаты и обсуждение. Выявлено значимое влияние фактора «Возраст» на изменение общего уровня пространственной синхронизации биопотенциалов при восприятии текста на слух (F(2,83)=8.25, р>0,001). Показаны половые различия в каждой возрастной группе топических осо-бенностей ПСБП при восприятии текста на слух по сравнению со спокой-ным бодрствованием с закрытыми глазами. У мальчиков по мере возраст-ного развития уровень ПСБП увеличивается в передне- и средневисочных областях левого полушария (Т1, Т3), а также в заднефронтальной (F4)и передневисочной (Т2) зонах правого полушария коры (особенно в 15–17 лет). Кроме того, наблюдается уменьшение с возрастом уровня ПСБП за-тылочно-височных областей правого полушария. У девочек прослушива-ние текста сопровождается увеличением уровня ПСБП височных обла-стей левого полушария по всех возрастных группах, а в 15–17 лет ещеи задневисочной области правого полушария (Т6).

Выводы. Выявлены половые особенности возрастной динамики про-цесса становления пространственной синхронизации ЭЭГ у детей и под-ростков 10-17 лет при восприятии текстов на слух.

137

Работа поддержана грантом РФФИ № 18-313-00169.

Кручинина Ольга ВячеславовнаE-mail: kruchinina_ol@mail.ru

Молекулярные механизмы кодирования ноцицептивных сигналов: роль каналов NaV1.8Б. В. Крылов, В. А. Пеннияйнен, С. А. Подзорова, И. В. Рогачевский, В.Б. ПлаховаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Тетродотоксиннечувствительные натриевые каналы (NaV1.8) участву-ют в преобразовании градуального по своей природе рецепторного тока в импульсный ответ электровозбудимой мембраны ноцицепторов. Важно отметить, что именно высокочастотная составляющая этого импульсного ответа полимодальных рецепторов несет информацию о болевом воздей-ствии. В том случае, когда ноцицептивный сигнал перестает выполнять свою информационную функцию и боль переходит в хроническую форму, возникает необходимость применения анальгетических лекарственных препаратов, которые должны быть одновременно и эффективными, и без-опасными. К сожалению, в арсенале практической медицины отсутствуют анальгетики, которые соответствовали бы этим двум требованиям и мог-ли бы сравниться по своей безопасности и эффективности с опиатами. Новый подход к решению этой проблемы может быть осуществлен благо-даря использованию тончайшего механизма модуляции каналов NaV1.8 ноцицепторов. Этот механизм основан на том, что указанные каналыв мембране ноцицептивного нейрона связаны с двумя соседними молеку-лами: с опиоидоподобным рецептором и с Na, K-АТФазой, выполняющей здесь функцию трансдуктора сигнала, точнее, с комплексом Na, K-АТФаза/Src [1, 2]. Существование этих молекулярных мишеней заставляет вести поиск агентов эндогенной и экзогенной природы, способных эффективно и безопасно модулировать функциональную активность каналов NaV1.8. Первым агентом, способным по ряду показаний сравниться с опиата-ми, оказалась коменовая кислота, которая специфически связываетсяс опиоидоподобным рецептором [1]. Эта субстанция стала основой неопи-оидного анальгетика «Аноцептин®», успешно прошедшего первую фазу клинических исследований. Вторую мишень, комплекс K-АТФаза/Src, эф-фективно активирует низкоинтенсивное инфракрасное излучение средне-го диапазона. Разработанный нами новый метод лазеротерапии можетс успехом применяться при лечении радикулопатий. Подчеркнем, что ука-

138

занные методы основаны на одном и том же механизме: эффекторным звеном при воздействии как на первую, так и на вторую мишень служат каналы NaV1.8, точнее, их активационное воротное устройство. В обо-их случаях снижение возбудимости ноцицепторов происходит благодаря уменьшению эффективного заряда, переносимого этой частью молекулы при открывании канала.

Важно подчеркнуть, что активация каждой из указанных мишеней при-водит к передаче сигнала не только вдоль мембраны в тангенциальном направлении к каналам NaV1.8, но и в радиальном направлении на геном ноцицептивного нейрона. Выяснение особенностей этих внутриклеточных каскадных процессов, запускаемых рецептор- и трансдуктор-опосредо-ванно, является задачей наших дальнейших исследований.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 64), гранта РФФИ N 18-015-00079.

Литература:1. Krylov B.V., Rogachevskii I.V., Shelykh T.N., Plakhova V.B. Frontiers in pain

science. Volume 1. New nonopioid analgesics: understanding molecular mechanisms on the basis of patch-clamp and quantumchemical studies. Sharjah, U.A.E., BenthamSciencePublishersLtd., 2017. 203 p.

2. Plakhova V.B.., Penniyaynen V.A, Yachnev I.L., Rogachevskii I.V., Podzorova S.A., Krylov B.V. Src kinase controls signaling pathways in sensory neuron triggered by low-power infrared radiation. Can. J. Physiol. Pharmacol. 2019. P.1-7. Doi: 10.1139/cjpp-2018-0602.

Крылов Борис ВладимировичE-mail: krylovbv@yandex.ru

Механизм адаптации пищеварительной системы к высокому уровню повседневной двигательной активностиА. П. Кузнецов, А. С. Московкин, Л. Н. СмелышеваКурганский государственный университет

Исследовались секреторная и моторно-эвакуаторная функции желу-дочно-кишечного тракта у лиц, не занимающихся спортом, и спортсменов высокой квалификации (мастера спорта и кандидаты в мастера спорта) разной специализации (велоспорт, легкая атлетика, лыжный спорт, борь-ба). Все спортсмены тренировались шесть дней в неделю по 2,5–3 часав день. В исследованиях принимали участие лица мужского пола в воз-расте 18–24 лет, средний стаж занятий спортом составил 6±1,2 лет. Всегопод наблюдением находилось 64 человека.

139

Установлено, что регулярные занятия спортом изменяют реактивность секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы. У спортсменов, тренирующихся на выносливость, выявлена самая высокая реактивность секреторного аппарата пищеварительных желез. Низкая реактивность же-лудочных желез выявлена у лиц, не занимающихся спортом и спортсме-нов-борцов. Причем такой вариант секреторной реакции выявлен при ис-пользовании в качестве стимуляторов субмаксимальных раздражителей (10%-й капустный отвар 200 мл), каковыми является большинство пита-тельных веществ.

При использовании максимальных стимуляторов секреции желудочных и поджелудочных желез (пентагастрин, 6 мкг/кг массы тела) эти различия нивелируются. У лиц с высокой реактивностью пищеварительных желез отмечено усиление тонуса парасимпатических влияний и увеличение про-дукции инсулина. У этих спортсменов обнаружено повышение количества G- и Ecl-клеток в слизистой оболочке тела желудка.

При блокаде ß-адренорецепторов (обзидан, 0,6 мг/кг массы тела)и М-холинорецепторов (атропин, 1,5 мг/кг массы тела), особенно при вы-сокой физической нагрузке, выявлено возрастание роли симпатической нервной системы в регуляции пищеварительных желез.

С помощью гамма-камеры установлено замедление половинного опо-рожнения желудка у спортсменов, тренирующихся со скоростно-силовым уклоном, по сравнению со спортсменами, тренирующихся на выносли-вость.

Кузнецов Александр ПавловичE-mail: Kuznecovap1947@yandex.ru

Интегративные механизмы функционирования пищеварительной системы рыбВ. В. КузьминаИнститут биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, Борок, Некоузский р-н, Ярославская обл.

Пищеварение – центральное звено экзотрофии, реализуемое пи-щеварительными гидролазами под контролем многоканальной системы управления, включающей все известные механизмы нервного и гумораль-ного контроля. Механизмы регуляции и структура сигнальных молекул консервативны, и у рыб, как правило, близки таковым млекопитающих. Однако существуют видовые различия. Так, у костистых безжелудочных рыб описано 6 основных типов эндокринных клеток, у желудочных –

140

до 10, у хрящевых рыб – до 18 типов эндокриноцитов. У видов, слизистая оболочка кишечника которых иннервируется нервными волокнами, от-личающимися высокой концентрацией серотонина, энтерохромафинные клетки, содержащие этот гормон, могут отсутствовать.

В процессах пищеварения рыб участвуют такие гастроинтестиналь-ные гормоны, как секретин, грелин, гастрин/холецистокинин, глюкагон, га-строингибирующий пептид (ГИП), вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), серотонини, мотилин и бомбезин. Кроме того, выявлены эффек-ты гормонов, продуцируемых гепатопанкреасом и такими структурами,как гипоталамус, кора надпочечников, щитовидная железа и гонады. Из-вестно о влиянии на процессы пищеварения у рыб соматостатина, панкре-атического полипептида, пептида YY, нейропептида Y, а также тахикини-нов (субстанция P), энкефалина, ангиотензина, гормона роста, пролактина, тироксина, трииодтиронина, простогландина Е и интерлейкина-1.

Многие из указанных гормонов полифункциональны. Некоторыеиз них осуществляют интеграцию различных процессов в пределах пи-щеварительной системы. Так, гастрин активирует синтез пептидаз, секре-цию гистамина, стимулирующего образование HCl, а также перистальти-ку, возбуждающую механорецепторы желудка. Не менее разнообразны функции холецистокинина, усиливающего секрецию липазы, протеаз,и электролитов, а также активирующего секрецию глюкагона, увеличива-ющего моторику протоков желчного пузыря и двигательную активность желудочно-кишечного тракта, опосредуемую через афферентные систе-мы блуждающего нерва. В то же время некоторые гастроинтестинальные гормоны осуществляют интеграцию пищеварительной и других систем организма. Так, грелин, пептид YY, холецистокинин и серотонин не толь-ко регулируют пищеварение, но и действуют как аппетит-модулирующие сигналы в мозге. При этом серотонин влияет не только на пищевое по-ведение рыб, в том числе локомоторную активность, но и на метаболизм, энергетический баланс и терморегуляцию. Влияние этих гормонов какв пределах, так и за пределами пищеварительной системы возможно бла-годаря наличию соответствующих рецепторов.

Не меньшую роль в интеграции различных систем организма рыб игра-ет полифункциональность пищеварительного тракта и пищеварительных ферментов. Так, структуры пищеварительного тракта способствуют реа-лизации трофической, обменной и защитной функции. Пищеварительные ферменты не только гидролизуют пищевые субстраты до уровня ди- и мо-номеров, способных преодолевать эпителиальный барьер и участвоватьв метаболизме, но и одновременно осуществляют защитную, регулятор-ную и трансформационную функции. Важно отметить, что именно бла-годаря трансформационной функции пищеварительных гидролаз рыби других животных возможен круговорот вещества в различных экосисте-мах и биосфере в целом.

141

Таким образом, интегративные механизмы функционирования пищева-рительной системы, близкие таковым других позвоночных, могут реали-зовываться не только на внутрисистемном, межсистемном и организмен-ном, но также на надорганизменных уровнях.

Кузьмина Виктория ВадимовнаE-mail: vkuzmina@ibiw.yaroslavl.ru

Нарушения ритма сердца в структуре заболеваемости сердечно-со-судистой системы у лиц молодого возраста, жителей Республики Крым. Характеристики сна пациентов с нарушением ритма сердцаЕ. А. Курзина*, Т. О. Курзина**, О. А. Залата**Медицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; **Поликлиническое отделение СП «Кардиологиче-ский диспансер» ГБУЗ РУ РКБ им. Н.А. Семашко; Симферополь

По данным статистики, в структуре смертности населения Республи-ки Крым (РК) болезни системы кровообращения занимают около 65,7%,что в 3–6 раз выше, чем в странах Европейского Союза. При этом показа-тель смертности от болезней системы кровообращения имеет тенденцию к снижению и составил в абсолютных цифрах в 2016 г. – 17991, в 2017 г. – 17136 , в 2018 г. – 14265 случаев. Доказана тесная связь между нару-шениями сна и заболеваниями сердечно-сосудистой системы [1].

Анализировали статистические данные о вкладе в структуру заболева-емости системы кровообращения случаев нарушений ритма сердца у па-циентов молодого возраста (18–25 лет,) жителей РК, в 2018 г. Оценка дан-ных велась по учету пациентов этого возраста, посетивших амбулаторный прием в поликлиническом отделении СП «Кардиологический диспансер» ГБУЗ РК РКБ им. Семашко г. Симферополя. Затем, с соблюдением всех биоэтических норм, выполнили процедуру психологического тестирования 15 пациентов (24,3±2,1 лет) с нарушениями ритма сердца, подтвержден-ных холтеровским мониторированием. Для анализа учитывали частоту сердечных сокращений (ЧСС) и частоту желудочковых экстрасистол (ЖЭ). Батарея тестов включала: шкалу сонливости Эпворта (ESS), Питтсбург-ский индекс качества сна (PSQI), тест Хорна-Остберга, госпитальную шкалу «тревога-депрессия» и опросник Спилбергера-Ханина. Взаимос-вязь характеристик устанавливали с помощью корреляционного анализапо Спирмену (rs), статистически достоверным принимали уровень разли-чий при р<0,05 (программа «Statistica» 8.0).

Всего за 2018 год на амбулаторном приеме в СП КД побывало 2389 жи-

142

телей РК разного возраста, пола, места проживания с диагнозом «наруше-ния ритма сердца» (МКБ 144–149). Количество молодых людей от 18 до 25 лет, проживающих в разных районах РК и обратившихся за консультацией с нарушениями сердечного ритма, составило 41 человек (1,71%). Из всех установленных видов аритмий у пациентов молодого возраста 82,9%,по клинической значимости, относились к потенциально опасным. По ре-зультатам тестирования установили, что пациенты с нарушениями ритма сердца характеризовались субклинически выраженной тревогой (медиана 8,0), высоким уровнем ситуационной (медиана 51,0) и личностной тревож-ности (медиана 48,0), умеренным уровнем дневной сонливости (медиана 9,0). Результаты по PSQI свидетельствовали о проблемах с качеством сна (медиана 7,0). Корреляционный анализ между показателем хронотропной функции сердца (ЧСС) и характеристиками сна выявил ряд взаимосвя-зей с дневной сонливостью, дневной дисфункцией сна, временем отхода ко сну (0,60<r<0,63; p<0,03). Показатель ЖЭ был обратно взаимосвязан с длительностью засыпания, латентностью сна, индексом качества сна (-0,55<r<-0,67; 0,05<p<0,01).

При лечении пациентов молодого возраста с нарушениями ритма серд-ца необходимо учитывать и оценивать степень нарушений качества ноч-ного сна.

Литература:1. Костенко Е.В., Петрова Л.В., Энеева М.А., Камчатнов П.Р. Нарушения сна

при заболеваниях сердечно-сосудистой системы // Журнал неврологии и психиа-трии им. С.С. Корсакова. – 2015. – Т.115, №3. – С. 30–36.

Курзина Екатерина АлександровнаE-mail: agrsor.kate.17@mail.ru

Роль инкретина, глюкагоноподобного пептида-1, в регуляции экскре-ции ионов почкамиА. В. КутинаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Инкретины – гормоны желудочно-кишечного тракта, роль которых значительно шире их участия в регуляции углеводного обмена. Установ-лено, что уровень основного инкретина, глюкагоноподобного пептида-1(ГПП-1), в крови повышается не только после приема пищи, но и в от-вет на поступление воды и растворов солей через желудочно-кишечный тракт. Обосновано, что ГПП-1 является важным звеном системы осморе-

143

гуляции. Механизм его интегрирующего влияния на процессы реабсорб-ции воды заключается в снижении активности основной транспортной системы в проксимальном канальце нефрона (Na/H-обменник) и усиле-нии притока жидкости в дистальные отделы и собирательные трубки,где транспорт воды регулируется вазопрессином и аутакоидами. Подоб-ный механизм может лежать и в основе повышения эффективности под-держания ионного гомеостаза.

Целью работы стало выяснение роли ГПП-1 в регуляции экскреции ионов почками. Проведены исследования на крысах линии Вистар с вве-дением ГПП-1 или его миметиков (эксенатид, лираглутид) в стандартных условиях и на фоне солевых нагрузочных проб (NaCl, MgCl2, TrizmaCl). Солевые нагрузки вводили внутрибрюшинно, чтобы избежать секреции ГПП-1 в кишке. Концентрацию ионов в пробах мочи и сыворотки крови измеряли методами пламенной фотометрии (натрий, калий), атомно-аб-сорбционной спектрофотометрии (магний) или ионоселективного анализа (хлориды).

Дана характеристика диурезу, вызываемому ГПП-1 и инкретиномиме-тиками. По натрийуретической активности они превосходят все известные проксимальные диуретики (осмотические, ацетазоламид) и усиливают мо-чеотделение, повышая экскрецию не только натрия, но и хлоридов почка-ми. Таким образом, увеличение мочеотделения при действии миметиков ГПП-1 представляет собой ранее неописанный тип диуреза – салурезза счет угнетения реабсорбции ионов натрия и хлоридов в проксималь-ном канальце нефрона. Салурез, вызванный введением лираглутидаи эксенатида, у крыс приводит к снижению концентрации хлоридов в кро-ви, сопровождается усилением экскреции ионов магния и кальция про-порционально натрийурезу. Выявлено, что при солевых нагрузках, при-водящих к росту концентрации соответствующего иона в крови, ГПП-1и его миметики селективно ускоряют выведение того или иного электро-лита. При гипернатриемии происходило ускорение экскреции натрия,при гиперхлоремии – хлорид-ионов, при гипермагниемии – магния. Этот эффект не наблюдался в тех случаях, когда концентрация ионов в кровине менялась после солевой нагрузки. Высказано предположение,что в основе эффекта лежит сочетанное влияние на процессы в нефро-не ГПП-1 (или его миметиков) и других физиологически активных ве-ществ, секреция которых меняется при сдвигах водно-солевого баланса.Для реабсорбции NaCl таким регулятором может быть вазопрессин, кон-центрация которого в крови растет при гипернатриемии. В отдельной се-рии экспериментов исследовали эффект сочетанного введения ГПП-1или его миметиков с вазопрессином или агонистами его рецепторов. Пока-зано, что миметики ГПП-1 (эксенатид, лираглутид) потенцируют рост экс-креции натрия и хлоридов, вызванный как вазопрессином, так и агонистом его рецепторов V1а-подтипа. Таким образом, ГПП-1 может рассматривать-

144

ся как интегратор регуляции ионного баланса, обеспечивающий большую эффективность действия гормонов, влияющих на селективный транспорт ионов в почках.

Работа поддержана грантом РФФИ № 17-04-01216.

Кутина Анна ВячеславовнаE-mail: kutina_anna@mail.ru

Исследование регуляции и роли proBDNF в развитии префронталь-ной коры головного мозгаД. А. Ланшаков1,2, Е. В. Шабурова1,2, Н. Н. Дыгало1,2

1ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН Новосибирск; 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

Активность нейронов префронтальной коры играет решающую рольв механизмах устойчивости к депрессивно-подобному поведению. Одна-ко на функционирование адаптивных систем мозга во взрослом возрасте влияют непосредственно предшествующий онтогенез и стрессорные воз-действия в его критические периоды. Широко распространённым стрес-сом в неонатальной медицине является повышенный уровень глюкокор-тикоидов, применяемых для предотвращения осложнений, связанных с преждевременными родами. Ранее нами было обнаружено, что даже однократное введение синтетического глюкокортикоида дексаметазонана третий день жизни крысы приводит к повышению уровня мРНК нейро-трофических факторов: ntf3 и bdnf в первые часы после введения (Булыги-на и др., в печати), а также к изменению психоэмоционального состояния и поведения во взрослой жизни. Основой этих эффектов гормона могут быть изменения экспрессии про- и зрелой форм BDNF, оказывающих уг-нетающее и стимулирующее действие, соответственно, на формирова-ние неонатальной префронтальной коры. Для выяснения вклада каждойиз этих форм в развитие префронтальной коры были созданы ленти-вирусные векторы, несущие кДНК: mBDNF зрелого bdnf без пропепти-да, proBDNF – проформы, а также мутантной формы mutBDNF, кото-рая не процессируется из-за мутации сайта отщепления пропептида (-127RVRR130- →-127АААА130-). Эти управляемые TET-ON-системой векторы вводили в префронтальную кору 1-дневных крысят. Специфич-ность экспрессии в нейронах достигалась за счет использования промо-тора синапсина в конструкте. Экспрессию различных форм bdnf активиро-вали подкожной инъекцией доксициклина с 3-го по 8-й день жизни. Крысят выращивали без доксициклина до 30-дневного возраста и оценивали их

145

тревожно-подобное поведение в тесте тёмной и светлой камеры. Тревож-ность у месячных крысят, после введения вектора с mBDNF достовер-но повышалась и не отличалась от контроля после введения векторов с мутированной формой mutBDNF. Изменению поведения на тридцатый день жизни предшествовало изменение экпрессии на 8-й день жизни, не-посредственно после введения лентивирусных частиц и активации TET-ON-системы. На 8-й день жизни у части животных с введением векторов, кодирующих mBDNF или mutBDNF, уровень мРНК bdnf в коре повышался в 2 раза. Вместе с тем при введении вектора, несущего proBDNF, уровень этого транскрипта не увеличивался. Предположительным механизмом, объясняющим отсутствие повышения мРНК после введения векторовс proBDNF, является компенсаторное повышение антисмыловой РНК bdnf-as, снижающей экпрессию bdnf (Modarresi et al., 2012).

Работа поддержана грантами РФФИ (16-34-60103, 18-315-20028).

Литература:Булыгина В.В., Калинина Т.С., Ланшаков Д.А., Дыгало Н.Н. Экспрессия нейро-

трофического фактора 3 в гиппокампе неонатальных крысят при введении декса-метазона // Нейрохимия (в печати).

Modarresi F, Faghihi MA, Lopez-Toledano MA, Fatemi RP, Magistri M, Brothers SP, van der Brug MP, Wahlestedt C. Inhibition of natural antisense transcripts in vivo results in gene-specifi c transcriptional upregulation.// Nat Biotechnol. 2012. Mar 25; 30(5):453–459.

Ланшаков Дмитрий АлександровичE-mail: dmitriylanshakov@gmail.com

Интегративный подход к оценке противоишемического действия нейропротекторных препаратов на примере исследования защитно-го действия бензилового эфира креатина при фокальной ишемии го-ловного мозга у крысМ. В. Ленцман, В. О. МуровецИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

По данным ВОЗ (2018), инсульт и его последствия занимают второе место по смертности после ишемической болезни сердца, а вызванные им когнитивные и функциональные нарушения ведут к инвалидизации лю-дей и ложатся тяжелым социальным и экономическим бременем на обще-ство. Многолетние многомиллиардные вложения в поисковые исследова-ния дали несколько десятков веществ, показавших нейропротекторную активность на животных; но ни одно из них не оказалось эффективным

146

в клинике. Одной из причин такого дисбаланса ведущими исследовате-лями называется факт несоответствия критериев оценки эффективности в эксперименте (в основном морфологические критерии) и клинике (в ос-новном функциональные критерии).

В настоящей работе при оценке противоишемической активности бен-зилового эфира креатина (БЭКр) – нового синтетического аналога креа-тина, обладающего способностью проникать через ГЭБ – нами было при-менено, наряду с морфологической оценкой степени повреждения мозга, широкое поведенческое и неврологическое тестирование животных в те-чение 2 недель после ишемии.

Эксперименты проведены на крысах-самцах линии Спрэг-Доули. Мо-дель инсульта – фокальная ишемия мозга (ФИМ) вызывалась путем хро-нической окклюзии (электрокоагуляции) средней мозговой артерии. Бен-зиловый эфир креатина вводился внутрибрюшинно трижды за 3, 2 и 1 часдо ФИМ при парадигме профилактического применения и через 1, 2 и 3 часа после ФИМ при лечебном применении. Для оценки неврологических нарушений применялись 18-балльная неврологическая шкала Гарсии (Garcia et al., 1995) и модифицированная шкала оценки тяжести невроло-гических нарушений (ОТНН, Chen et al., 2001). Тестирование проводили четыре раза: за день до ишемии, через день, три и семь дней после ФИМ. Для исследования когнитивных нарушений использовалась простран-ственная версия водного теста Морриса (ВТМ, Morris, 1981).

Профилактическое введение БЭКр практически полностью защищало крыс от вызванных ФИМ неврологических нарушений. При оценке по обе-им неврологическим шкалам после ФИМ на фоне БЭКр неврологический статус животных достоверно не отличался от собственного контрольного уровня (за день до ФИМ). По сравнению с группой контроля у крыс с БЭКр неврологические нарушения во все дни тестирования после ФИМ были статистически достоверно и значительно менее выраженными. Сопостав-ление крыс с профилактическим БЭКр и ложнооперированного контроля не выявило между этими группами достоверных отличий во все дни тести-рования. Введение БЭКр после ФИМ снижало выраженность вызванных ФИМ неврологических нарушений и достоверно ускоряло восстановление неврологического статуса, однако его эффективность при лечебном вве-дении была несколько снижена по сравнению с профилактическим при-менением.

Исследование в ВТМ показало, что крысы группы с профилактическим введением БЭКр демонстрировали лучшую сохранность навыков поиска платформы (т.е. лучшую пространственную память); когнитивные процес-сы пространственного обучения у крыс этой группы протекали быстрее и эффективнее, чем в контрольной группе с ФИМ. Сравнение группыс предварительной инъекцией БЭКр после ФИМ с группой ложноопериро-ванного контроля выявило, что крысы этих двух групп значимо не отлича-

147

лась по времени поиска ни в один из дней обучения.Таким образом, бензиловый эфир креатина при профилактическом

введении эффективно предупреждает развитие неврологических наруше-ний и ослабляет когнитивные нарушения, вызванный ФИМ. При лечебном введении БЭКр несколько ослабляет тяжесть неврологических наруше-ний, ускоряет восстановление неврологических способностей и снижает выраженность когнитивных расстройств.

Ленцман Михаил ВалерьевичE-mail: mlensman@yandex.ru

Транспортная функция лимфатических сосудов при иммуносупрес-сивной терапииГ. И. Лобов1, Ж. В. Непиющих1,2

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 2Технологиче-ский институт Джорджии, Атланта, Джорджия, США

Иммуносупрессия является обязательной после трансплантации орга-нов с целью предотвращения отторжения аллотрансплантатов. Длитель-ное время стероиды были основными медикаментами, применяемыми для предотвращения отторжения при трансплантации. Однако в послед-нее десятилетие применение стероидов пытаются свести к минимуму или исключить их использование с целью уменьшения разнообразных по-бочных эффектов, наблюдаемых при хроническом лечении стероидами. В настоящее время для иммуносупрессивной терапии применяются ци-клоспорин и такролимус – мощные ингибиторы кальциневрина, которые предотвращают выработку IL-2, основного стимулятора пролиферации антиген-активированных клонов Т-клеток.

В последние годы установлено, что в развитии иммунных реакций,в том числе и при развитии отторжения органов, важную роль играет лим-фатическая система с ее активной транспортной функцией [1]. Установ-лено, что при трансплантации почки блокирование лимфангиогенеза мо-жет предотвратить повреждение почечного аллотрансплантата и, таким образом, уменьшить риск его отторжения [2]. В то же время при модели-ровании трансплантации легких показано прямо противоположное – ин-гибирование лимфангиогенеза и лимфотока способствуют отторжению аллотрансплантата [3].

Следовательно, транспорт антигенов лимфатической системой име-ет решающее значение для инициации всех типов иммунных реакцийи управление транспортной функцией лимфатической системы может

148

влиять на развитие иммунных реакций и отторжение трансплантатов.Цель нашего исследования – выяснить, как острое и хроническое

применение ингибиторов кальциневрина влияет на активную транспорт-ную функцию лимфатических сосудов (ЛC).

Установлено, что иммунодепрессанты, которые действуют через им-мунофилины (внутриклеточные рецепторы циклофилина A и FK506-связывающий белок 12 кДа (FKBP12), оказывают дозозависимое влияние на сократительную способность брыжеечных ЛС крысы и быка. Циклоспо-рин А в наномолярных концентрациях (от 10-10 до 10-9 М) способствовал дилатации ЛС, а в более высоких концентрациях ингибировал их фазные сокращения. FK506 (такролимус) в концентрациях от 10-10 до 10-6 М при-водил к повышению тонуса ЛС и увеличивал частоту их сокращений. При-менение ингибитора NFAT устраняло зависящие от давления изменения диастолического диаметра ЛС и увеличивало амплитуду фазных сокра-щений.

Наши данные, полученные в этом исследовании, дают первые пред-ставления об ответных реакциях ЛС на иммуносупрессивную терапию, ко-торые особенно важны при трансплантации органов и указывают на важ-ность пути кальциневрин / NFAT в изменении сократительной активности ЛС.

Литература:1. Forster R., Schubel A., Breitfeld D. et al. M. CCR7 coordinates the primary

immune response by establishing functional microenvironments in secondary lymphoid organs. Cell. 1999;99(1):23–33.

2. Palin N.K., Savikko J., Koskinen P.K. Sirolimus inhibits lymphangiogenesis in rat renal allografts, a novel mechanism to prevent chronic kidney allograft injury. Transpl. Int. 2013; 26(2):195–205.

3. Cui Y., Liu K., Monzon-Medina M.E. et al. Therapeutic lymphangiogenesis ameliorates established acute lung allograft rejection. J. Clin. Invest. 2015;125:4255–4268. J Clin. Invest. 2015;125(11):4255–4268.

Лобов Геннадий ИвановичE-mail: LobovGI@infran.ru

Исследование эффектов полиморфизма гена Tas1r3 на потребление сладкого у межлинейных гибридов мышейЕ. А. Лукина, В. О. Муровец, В. А. ЗолотаревИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Восприятие сладкого вкуса является важнейшим фактором, определя-ющим выбор и потребление пищи, в том числе и чрезмерное. Установлено,

149

что у грызунов и человека наследственные различия в потреблении слад-ких веществ в значительной мере связаны с полиморфизмом гена Tas1r3, кодирующего T1R3-субъединицу рецептора сладкого вкуса. Известные аллельные варианты данного гена, SacB и SacD, у мышей фенотипически проявляются в разном уровне предпочтения сахарина. Ранее было пока-зано, что делеция гена Tas1r3, кодирующего белок T1R3, у мышей линии C57BL/6J с повышенным его предпочтением (SacB), снижает потребление сахарозы и этанола [1]. Поскольку потребление сладких веществ имеет сложную генетическую структуру, точное экспериментальное обоснование эффекта полиморфизма по отношению к остальному генотипу остается актуальным.

Задачей работы было исследование эффекта полиморфизма Tas1r3 у гибридных групп мышей. Реакции вкусового предпочтения сладких ве-ществ сравнивали у гибридов первого поколения (F1), полученных при скрещивании самцов линии 129Sv (носитель рецессивной аллели рецеп-тора сладкого вкуса SacD) с самками линии C57BL/6J (доминантная ал-лель SacB), либо линии, нокаутной по данному гену, C57BL/6J–Tas1r3KO (Sac0). Полученные гибриды SacD/B и SacD/0 при идентичном фоновом генотипе различались только набором аллелей Sac. Для контроля эф-фекта гаплонедостаточности использовались F1-гибриды SacB/0 от скре-щивания самцов B6 с самками Tas1r3 ген-нокаутов, которых сравнивалис родительской линией C57BL/6J (B6-SacB/B) [2].

В тестах краткого доступа (ТКД) и 48-часового произвольного выбо-ра из 2-х растворов (2-БТ) показано, что животные SacD/B в сравнениис SacD/0 демонстрируют повышенное потребление и предпочтение низких концентраций сахарозы (1–4%), средних и высоких концентраций сахаро-заменителей (сахарината Na, сукралозы и ацесульфама K). Контроль эф-фекта гемизиготности показал отсутствие влияния гаплонедостаточности на потребление в тесте краткого доступа и небольшое влияние при дли-тельном потреблении в 2-БТ низких, но не высоких концентраций сахаро-зы и сахарина. Таким образом, влияние полиморфизма Sac на предпочте-ние сладких веществ обнаруживается в диапазоне низких концентраций сахарозы либо умеренных и высоких концентраций некалорийных сахаро-заменителей, что соответствует известным данным о концентрационной зависимости реакций чувствительных и малочувствительных к сладким веществам инбредных линий мышей, а также 129.B6-Tas1r3 конгенной ли-нии в сравнении с родительской линией 129.

Исследование поддержано грантом РФФИ 19-015-00121.

Литература:1. Муровец В.О., Золотарев В.А., Бачманов А.А. Роль локуса Sac в формиро-

вании вкусового предпочтения алкоголя у инбредных линий мышей // Докл. Акад. Наук. 2010. т. 432. № 3. С. 420–422.

2. Муровец В.О., Лукина Е.А., Золотарев В.А. Влияние полиморфизма гена Tas1r3 на предпочтение и потребление сахарозы и низкокалорийных сахарозаме-

150

нителей у межлинейных гибридов мышей первого поколения // Журн. эвол. био-хим. и физиол. 2018. Т.54. № 3. С. 194–204.

Лукина Екатерина АлексеевнаE-mail: mourovets@mail.ru

Супраспинальные механизмы селективного контроля висцеральной и соматической ноцицепции в норме и при кишечной патологииО. А. Любашина1,2, И. Б. Сиваченко1, И. И. Бусыгина1, А. Ю. Соколов1,2, С. С. Пантелеев1,2

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН; 2Институт фармакологии им. А.В. Вальдмана ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России; Санкт-Петербург

Экспериментальные данные последних лет свидетельствуют о суще-ственных различиях в нейрофизиологических механизмах висцеральной и соматической боли. При этом достаточно детально изучены их особен-ности на периферическом и спинальном уровнях, тогда как супраспиналь-ные процессы, обеспечивающие специфику висцеральной и соматической ноцицепции, остаются малоизученными. Между тем, именно супраспи-нальным механизмам отводят ведущую роль в патогенезе наиболее про-блемных для лечения хронических висцеральных и соматических боле-вых синдромов. В связи с этим целью нашего исследования, проведенного на анестезированных уретаном крысах линии Вистар, являлось выясне-ние нейрональных механизмов, лежащих в основе селективного контро-ля висцеральной и соматической ноцицепции на уровне продолговатого мозга, и изучение особенностей их реализации при воспалении толстой кишки. Регистрацию активности бульбарных нейронов осуществляли вне-клеточно с помощью вольфрамовых микроэлектродов в лаковой изоля-ции. Мониторинг нейрональной импульсации производили параллельно с регистрацией системного артериального давления (АД) и частоты ды-хания через канюлю в бедренной артерии и трахеостомическую трубку соответственно. Для инициации висцеральной боли использовали ноци-цептивное растяжение колоректальной области толстой кишки (КРР) с по-мощью резинового баллона, раздуваемого воздухом до давления 80 мм рт.ст. В качестве соматического болевого раздражения применяли силь-ное сдавливание хвоста крысы металлическим зажимом с фиксирован-ным расстоянием между браншами. Все эксперименты проводили на двух группах животных – с исходно интактным кишечником или с 6–8-днев-

151

ным экспериментальным колитом, вызванным колоректальным введени-ем спиртового раствора пикрилсульфониевой кислоты. У здоровых крысв вентролатеральной ретикулярной области (ВЛРО) продолговатого моз-га были выявлены три популяции нейронов: 1) возбуждающиеся только при КРР (32% зарегистрированных), 2) активирующиеся только в ответна сдавливание хвоста (44%) и 3) реагирующие возбуждением на оба вида болевого раздражения (24%). При этом КРР в 79% случаев сопровожда-лось снижением системного АД и уменьшением частоты дыхания, тогда как в 64% опытов со стимуляцией хвоста наблюдалось повышение уровня АД и учащение дыхания. В свою очередь, у животных с колитом в ВЛРО было зарегистрировано меньшее по сравнению с нормой количество ней-ронов, селективно возбуждающихся только в ответ на стимуляцию кишки (18%) или хвоста (34%), при большем числе клеток, реагирующих на оба раздражения (48%). Параллельно было отмечено существенное усиление нейрональных ответов не только на висцеральное, но и соматическое бо-левые воздействия, которые в 61 и 57% случаев соответственно сопрово-ждались сходными реакциями повышения системного АД и частоты ды-хания. Полученные данные свидетельствуют о существовании на уровне продолговатого мозга дифференцированных нейрональных механизмов для обработки висцеральных и соматических болевых сигналов, кото-рые могут быть вовлечены в реализацию специфичных для разных видов боли кардиоваскулярных и респираторных реакций. Селективность этих механизмов существенно снижается при колоректальном воспалении, сопровождающемся общим усилением реактивности бульбарных нейро-нов не только к висцеральным, но и соматическим болевым сигналам.Эти вызванные колитом нейрональные перестройки могут способствовать сочетанному развитию висцеральной и соматической гипералгезий и быть причиной неадекватности висцерального сопровождения разных видов ноцицепции при развитии кишечной патологии.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 18-015-00055).

Любашина Ольга АнатольевнаE-mail: lyubashinaoa@infran.ru

152

Одновременная двунаправленная ходьба децеребрированной кошкиВ. А. Ляховецкий1,2, Н. С. Меркульева1,2,3, О. В. Горский1,2,3, П. Е. Муси-енко1,2,3,4

1Институт физиологии им И.П. Павлова РАН, 2Российский научный центр ра-диологии и хирургических технологий им. А.М. Гранова, 3Институт трансля-ционной биомедицины СПбГУ, 4Клиника детской хирургии и ортопедии МЗ РФ; Санкт-Петербург

Межконечностная координация четвероногих животных основанана интеграции работы центральных генераторов паттернов (ЦГП) левых и правых конечностей, что может осуществляться через комиссуральные связи и/или популяции нейронов, которые играют роль «часов», регули-рующих временные характеристики активности ЦГП. Для исследования билатеральной координации широко используется беговая дорожка с не-зависимыми лентами тредбана для левой и правой лап. Двунаправленная локомоция, в которой одна нога осуществляет ходьбу вперед, а другая назад, прежде исследовалась у людей, однако на интактной животной мо-дели – только в единичных работах. Такой редкий локомоторный паттерн в обычной жизни может быть использован при вынужденных поворотах вокруг своей оси. Оставалось неизвестным, является ли обязательным вовлечение в этот необычный локомоторный паттерн центров переднего мозга, или же эта форма локомоции, также как и ходьба вперед, может осуществляться за счет стволовых и спинальных отделов ЦНС.

Для ответа на этот вопрос проведено исследование двунаправленной и однонаправленной локомоции на шести кошках, децеребрированных на преколликулярном-постмаммиллярном уровне. Локомоция задних ко-нечностей вызывалась эпидуральной стимуляцией (частота импульсов 5 Гц, длительность 0.5 мс, сила тока 80-300 мкА) одной и той же точки дорсальной поверхности сегментов L6–L7. Направление ходьбы каждой конечности (вперед / назад) менялось исключительно за счет изменения направления движения лент беговой дорожки. С помощью светоотражаю-щих маркеров регистрировалась кинематика движений.

Все шесть животных были способны не только к однонаправленной ходьбе вперед и назад, но и к согласованной двунаправленной ходьбе, характеризующейся высоким коэффициентом стабильности траекторий и низкой асимметрией длительности шагов. Важно отметить, что пере-ключение с одного режима ходьбы на другой осуществлялось быстро,на протяжении одного-двух шагов, не требуя длительной адаптациик изменению направления движения ленты. При двунаправленной ходь-бе лапа, идущая вперед, располагалась более рострально, чем лапа, идущая назад, что совпадало с положением лап при соответствующей однонаправленной ходьбе. Для однонаправленной ходьбы вперед и на-зад траектории движения лап были расположены в противофазе (одна

153

лапа движется вперед, в то время как другая лапа движется назад), а для двунаправленной ходьбы траектории движения лап были расположеныв фазе (обе лапы движутся в одну сторону, но при этом одна находитсяв фазе опоры, а другая – в фазе переноса). Объем движения в голено-стопном и тазобедренном суставах при однонаправленной ходьбе впереддля обеих лап был значимо выше, чем для однонаправленной ходьбы на-зад. При двунаправленной ходьбе у двух лап значительно различался объ-ем движения в голеностопном и тазобедренном суставах: кинематические характеристики лапы, идущей вперед, были подобны кинематическим ха-рактеристикам однонаправленной ходьбы вперед, а кинематические ха-рактеристики лапы, идущей назад – кинематическим характеристикам од-нонаправленной ходьбы назад. Несмотря на эти значительные различия в кинематике, периоды шагов двух лап, идущих в разных направлениях, достоверно не отличались друг от друга.

Полученные данные свидетельствуют, что базовые нейрональные ме-ханизмы такого необычного и координационно сложного локомоторного паттерна реализуются на уровне спинного мозга, ствола и мозжечка, кото-рые остаются в модели после децеребрации.

Работа поддержана грантом РФФИ №19-015-00409 А.

Ляховецкий Всеволод Александрович E-mail: v_la2002@mail.ru

Состояние двигательных и когнитивных функций у больных паркин-сонизмом при проведении программы коротких микрогравитацион-ных воздействийА. Ю. Мейгал, Л. И. Герасимова-Мейгал, О. Г. Третьякова, И. В. СаенкоПетрозаводский государственный университет; ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Болезнь Паркинсона (БП) характеризуется специфическим набором моторных и не-моторных (когнитивных, автономных, сенсорных) наруше-ний. Перспективным методом реабилитации больных БП считается «су-хая» иммерсия (СИ), которая в наземных условиях моделирует сильный микрогравитационный эффект [1]. Согласно нашей гипотезе, СИ умень-шает мышечную ригидность и тремор за счет эффекта снижения мышеч-ного тонуса. После 45-минутных сеансов СИ у больных БП обнаружено уменьшение тремора [2].

Целью настоящей работы было изучение влияния программы корот-ких микрогравитационных воздействий СИ (7 сеансов, по 45 минут, в те-

154

чение 30 дней) при помощи аппарата искусственной невесомости «МЕД-СИМ» (ИМБП, Москва, Россия) на моторные и не-моторные нарушенияу больных (N=26) с разной формой и степенью тяжести БП (H&Y 1–3).

Установлено, что клиническая выраженность ригидности и тремора, по данным шкалы «UPDRS-III» снижается на 16%, выраженность депрессии (HDRS) – на 25%, причем наибольший эффект наблюдался спустя 2 не-дели после курса СИ [3]. При однократной СИ количество баллов ригидно-сти и всей шкалы «UPDRS-III» снижались больше (до 40%), и это действие продолжалось до 3–4 часов после СИ.

Стабилометрические показатели (длина пути и скорость перемещения центра давления) не изменились после курса, однако при однократной СИ отмечено уменьшение этих параметров как у больных БП, так и здоровых молодых испытуемых (на 20%, p<0,05). Показатели TUG-теста (Timed Up and Go), например, скорость вставания со стула, а также количество бал-лов по шкале «miniBEST» (показатели позных и упреждающих реакций)у больных БП после программы СИ не изменились.

Психофизиологическое исследование показало, что тесты с наиболь-шим когнитивным компонентом, такие как реакция выбора и тест на поме-хоустойчивость, в наибольшей степени улучшились после программы СИ, соответственно на 25 и 8% (p<0,05). Более простые реакции с моторным компонентом, такие как теппинг-тест и простая зрительно-моторная реак-ция, практически не изменились после программы СИ.

Таким образом, программа микрогравитационных воздействий в виде СИ улучшила некоторые функции у больных БП. Особенно сильное вли-яние программа СИ оказала на функции, связанные с большим когнитив-ным компонентом, тогда как преимущественно моторные функции оказа-лись более устойчивыми к данному виду реабилитации.

Исследование поддержано Министерством образования и науки РФ (проект 17.7302.2017/6.7).

Литература:1. Tomilovskaya E., Shigueva T., Sayenko D., Rukavishnikov I., Kozlovskaya I.

Dry immersion as a ground-based model of microgravity physiological effects. Front. Physiol. 2019. 10:284. doi: 10.3389/fphys.2019.00284.

2. Miroshnichenko G.G., Meigal A.Y., Saenko I.V., Gerasimova-Meigal L.I., Chernikova L.A., Subbotina N.S., Rissanen S.M., Karjalainen P.A. Parameters of surface electromyogram suggest that dry immersion relieves motor symptoms in patients with parkinsonism. Front. Neurosci. 2018. 12:667. doi: 10.3389/fnins.2018.00667.

3. Meigal A.Y., Gerasimova-Meigal L.I., Subbotina N.S., Saenko I.V. Dry Immersion as a novel physical therapeutic intervention for rehabilitation of Parkinson’s disease patients: a feasibility study. Physikalische Medizin, Rehabilitationsmedizin, Kurortmedizin. 2018. V. 28, №.5. P. 275–281.

Мейгал Александр Юрьевич E-mail: meigal@petrsu.ru

155

Экспрессия белков NeuN и парвальбумина разными популяциями нейроновН. С. Меркульева, А. А. МихалкинИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

ЦНС состоит из множества типов нейронов, различающихся формойи размером сомы, типом дендритного дерева, калибром аксона, исполь-зуемым нейромедиатором и пр. Многие из них можно избирательно визуа-лизировать с помощью специфических нейроморфологических маркёров. Но в некоторых случаях такая «специфичность» может быть выявленапри использовании, на первый взгляд, неспецифического маркёра. Ярким примером является продукт экспрессии гена Fox-3 – фактор, отвечаю-щий за альтернативный сплайсинг. В 1992 году из ядер нейронов были синтезированы антитела к этому белку, известные как NeuN (Neuronal Nuclei). Несмотря на то, что NeuN не экспрессируется в достаточно боль-шом наборе типов нейронов, его до сих пор полагают общим нейрональ-ным маркёром. Проведя анализ литературы и собственное исследова-ние распределения белка NeuN в головном мозге, мы пришли к выводу,что по крайней мере большинство иммунонегативных к нему нейро-нов синтезирует Са2+-белок парвальбумин, или во взрослом состоянии,или на определённой стадии развития. Парвальбумин преимущественно экспрессируется в популяции интернейронов типа II по классификации Гольджи, и в меньшей степени – проекционных нейронах I типа. Полагаем, что негативное согласование между экспрессией парвальбумина и NeuN не случайно, но свидетельствует о том, что большинство парвальбумин-позитивных нейронов используют особую регуляторную систему. При этом мы обнаружили, что определённые популяции парвальбумин-позитивных нейронов коэкспрессируют NeuN, что позволяет предположить, что попу-ляция парвальбумин-позитивных нейронов гетерогенна.

Меркульева Наталья СергеевнаE-mail: mer-natalia@yandex.ru

Реадаптация атрофированной постуральной мышцы: сигнальные механизмыТ. М. МирзоевГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Одной из актуальных проблем космической физиологии и реабили-тационной медицины является восстановление массы и сократительных

156

возможностей скелетных мышц, атрофированных вследствие длительной пониженной функциональной активности. В докладе представлены ос-новные результаты работы Лаборатории миологии ГНЦ РФ – ИМБП РАН, посвящённые как морфофункциональным изменениям, так и состоянию внутриклеточных сигнальных путей, регулирующих синтез и распад бел-ка в камбаловидной мышце (m. soleus) крысы в условиях реадаптации после моделируемой гравитационной разгрузки. Показано, что в первую неделю реадаптации после моделируемой гравитационной разгрузки пол-ного восстановления сухого веса мышцы и диаметра мышечных волокон m. soleus не происходит. Также было обнаружено, что 7 суток реадапта-ции после функциональной разгрузки недостаточны для восстановления сократительных возможностей одиночных мышечных волокон m. soleus (максимальное изометрическое напряжение, показатели кальциевой чув-ствительности). Вызванный 14-суточной гравитационной разгрузкой сдвиг профиля экспрессии тяжёлых цепей миозина в быструю сторону сохра-нялся после 3 и 7 суток восстановительного периода. Уровень экспрессии ключевых маркеров протеолиза (убиквитин лигаз MuRF1 и MAFbx) оста-вался значительно выше контрольных показателей после 3 суток реадпат-ции. Концентрация инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF1) в сыворот-ке крови крыс была несколько снижена после 14-суточной гравитационной разгрузки, но значительно повысилась на 7-й день периода восстанов-ления. Также после 7-суточной реадаптации наблюдалось достоверное увеличение экспрессии мРНК IGF1 в m.soleus крысы относительно кон-трольного уровня. После 3 и 7 суток реадаптации интенсивность общего синтеза белка была выше контрольного уровня, а к 14-м суткам не отли-чалась от контрольных значений. К 3-м суткам реадаптации наблюдалось резкое увеличение содержания фосфо-p70s6k, фосфо-4E-BP1 и GSK-3beta в m.soleus крысы по сравнению с контролем. Применение ингибито-ров фосфоинозитид-3-киназы (PI3K) и продукции фосфатидной кислотына фоне 3-суточного восстановления после функциональной разгрузки показало, что увеличение интенсивности синтеза белка на раннем этапе реадаптации после гравитационной разгрузки может быть обусловленокак активацией комплекса mTORС1 фосфатидной кислотой, так и дей-ствием независимого от mTORС1 IGF-I-активируемого пути. Введение ин-гибитора стретч-активируемых ионных каналов (stretch-activated channels, SAC) – соли гадолиния – во время острого периода восстановления(12 часов) предотвращало повышение интенсивности белкового синтеза, а также фосфорилирование p70s6k, рибосомального белка S6 и 4E-BP1, тем самым оставляя его на контрольном уровне. Таким образом, получен-ные нами данные свидетельствуют, что SAC могут быть задействованыв передаче механического сигнала во время восстановления после меха-нической разгрузки скелетной мышцы, участвуя в активации сигнальной системы mTORС1.

157

Обобщая полученные результаты, можно заключить, что активация белкового синтеза в постуральной мышце млекопитающих на ранних сро-ках реадаптации (до 3-х суток) может быть реализована посредством акти-вации механочувствительных ионных каналов и действия AKT-зависимых и AKT-независимых сигнальных путей, активирующих комплекс mTORC1.

Исследование поддержано грантом РФФИ № 17-29-01029 и программой фун-даментальных исследований ГНЦ РФ – ИМБП РАН.

Мирзоев Тимур МахмашарифовичE-mail: tmirzoev@yandex.ru

Дипептиды снижают апоптоз в лимфоцитах крови человека при их старенииЕ.С. Миронова1, А.В. Дудков1, Н.С. Линькова1,2, В.Х. Хавинсон1,3,4

1Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии, Санкт-Петербург; 2Академия постдипломного образования ФГБУ ФНКЦ ФМБА России, Москва; 3Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 4Се-веро-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербург

Дипептиды являются физиологическими метаболитами гидролиза бел-ков в различных тканях организма и могут обладать биорегуляторным действием. Пептид EW (лекарственный препарат Тимоген) применяется в медицине как регулятор клеточного, гуморального иммунитета и неспец-ифической резистентности организма. Пептид EW стимулирует регенера-цию тканей, кроветворения, применяется для восстановления иммунитета у онкологических больных после химио- и лучевой терапии. Пептид KE активирует Т-клеточный иммунитет и неспецифическую резистентность организма. Цель работы – изучение влияния пептидов EW и KE на апоп-тоз лимфоцитов крови при старении in vitro.

Материалы и методы исследования. Первичные культуры лимфо-цитов крови человека были получены из НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д. О. Отта. Культуры лимфоцитов были разделены на 3 группы: 1 (контроль) – добавление физиологического раствора; 2– добавление пептида EW (100 нг/мл); 3 – добавление пептида KE (100 нг/мл). Культивирование проводили до 3 пассажа («молодые» культуры) и до 14 пассажа («старые» культуры), после чего проводили иммуноци-тохимическое окрашивание с первичными моноклональными антителамик р16, р21, р53, Caspase-8, Caspase-9. Для оценки результатов иммуно-цитохимического окрашивания проводили морфометрическое исследо-

158

вание с использованием микроскопа «Olympus BX40» и программного обеспечения «Vidеotest Morphology 5.2» по показателю площади экспрес-сии. Статистическая обработка экспериментальных данных проводиласьв программе «Statistica 8.0». Также использовались статистические крите-рии Шапиро-Уилка, Крускала–Уоллиса или U-критерий Манна-Уитни.

Результаты исследования и их обсуждение. Площадь экспрессии p16 в контрольной группе «старых» культур лимфоцитов крови человека повы-шалась в 10,1 раза по сравнению с «молодыми» культурами. Добавление пептидов EW и KE снижало экспрессию р16 в «старых» культурах лим-фоцитов в 1,4 и 1,2 раза по сравнению с контролем. Площадь экспрессии p21 в контроле «старых» культур увеличивалась в 7,6 раза по сравнению с «молодыми» культурами. Добавление пептида EW снижало экспрессию p21 в 1,4 раза в «старых» культурах. Площадь экспрессии p53 в «старых» культурах увеличивалась в 7,4 раза по сравнению с «молодыми» куль-турами. Добавление пептида EW снижало экспрессию p53 в «молодых»и «старых» культурах соответственно в 1,95 и 3,03 раза. Добавление пеп-тида KE снижало экспрессию p53 в «молодых» и в «старых» культурах соответственно в 2,2 и в 1,3 раза. Площадь экспрессии Caspase-8 в «ста-рых» культурах увеличивалась в 4,0 раза по сравнению с «молодыми» культурами. В «старых» культурах под действием пептида EW наблюда-лось уменьшение экспрессии Caspase-8 в 1,7 раза. Площадь экспрессии Caspase-9 в «старых» культурах увеличивалась в 3,70 раза по сравнению с «молодыми» культурами. Пептиды EW и KE снижали экспрессию этой каспазы в 3,4 и 1,4 раза в «старых» культурах лимфоцитов.

Вывод. При старении лимфоцитов крови in vitro интенсивность рецеп-торного апоптоза повышается. Пептиды EW и KE снижают уровень апопто-за лимфоцитов крови человека, что выражается в изменении экспрессии маркеров клеточного старения р16, р21, р53 и каспаз 8 и 9. Антиапоптоти-ческое действие дипептидов может являться одним из механизмов физио-логической регуляции функций иммунной системы при ее старении.

Миронова Екатерина СергеевнаE-mail: katrine1994@mail.ru

159

Исследование морфофункциональных взаимосвязей между мелано-кортиновой и серотонинергической системами мозгаЕ. В. Михайлова, А. Л. Михрина, И. В. РомановаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

В мозге нейроны аркуатного ядра (АРК) гипоталамуса экспрессируют проопио-меланокортин (POMC), который является общим предшествен-ником для меланокортиновых пептидов (α-, β- и γ-МSH) и β-эндорфина. В организме млекопитающих выявлено пять типов меланокортировых ре-цепторов, однако существует мнение о том, что в мозге экспрессируются только меланокортиновые рецепторы 3-го и 4-го типов (МС3 и МС4), че-рез которые реализуется действие меланокортиновых пептидов. В других нейронах АРК экспрессируется agouti-gene related peptide (AgRp), актив-ный фрагмент которого (AgRp83-132) является эндогенным антагонистом МС3 и МС4. Серотонин – моноамин, который вовлечен в регуляцию раз-личных функций организма, в частности в регуляцию пищевого поведения и энергетического баланса, т.е. функции мозга, в которых также участвуют и меланокортиновые пептиды. Установление морфофункциональных вза-имосвязей между меланокортиновой и серотониновой системами мозга – актуальная задача интегративной физиологии, что может быть направ-лено на поиск эффективных путей коррекции заболеваний, связанныхс нарушением уровня серотонина и меланокортиновых пептидов в мозге.

Результаты двойного флуоресцентного иммуномечения и анализа, проведенного с помощью конфокального микроскопа, демонстрируют экспрессию МС3 и МС4 непосредственно в нейронах ядер шва (raphe nucleus, RN) в среднем мозге крысы и мыши, которые, как хорошо извест-но, являются основным источником серотонина в мозге млекопитающих и человека. Кроме того, нами впервые показана экспрессия меланокор-тинового рецептора 1-го типа (МС1) в серотонинергических нейронах RN, работу которого не связывают с возможностью блокирующего действия AgRp83-132). Однако не известно, могут ли другие активные фрагмен-ты AgRp (фрагмент 25–51 и 53–82) оказывать блокирующее действие на МС1 рецептор. Полученные данные свидетельствуют о возможности прямого влияния меланокортиновых пептидов на биосинтез серотонинав мозге. В АРК двойное флуоресцентное иммуномечение кроме экс-прессии 2С-подтипа рецепторов серотонина непосредственно в POMC-нейронах, показанную ранее различными авторами, также демонстрирует и экспрессию рецептора 1В-подтипа, что расширяет представления о пу-тях влияния серотонина на экспрессию POMC и образование его продукта не только через активирующие, но также и через тормозные механизмы.

Полученные нами данные демонстрируют интегративные взаимодей-ствия между меланокортиновыми и серотониновыми нейронами мозга при

160

метаболических расстройствах у грызунов, что свидетельствует о необхо-димости комплексного подхода при коррекции таких патологических со-стояниях организма.

Работа поддержана ФАНО (госзадание № АААА-А18-118012290427-7).

Михайлова Елена ВикторовнаE-mail: drakia87@gmail.com

Изменение рисунка распределения парвальбумин-позитивных ней-ронов в зрительном таламусе кошки во время постнатального раз-витияА. А. Михалкин, Н. С. МеркульеваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Кальций-связывающие белки играют важную роль в процессах синап-тической пластичности и регуляции аксональной активности нейрона.В зрительной системе особое значение отводят кальций-связывающему белку парвальбумину, который локализуется, в частности, в корзинчатых клетках и клетках-канделябрах зрительной коры, принимающих участиев пластических перестройках во время критического периода постнаталь-ного развития. У кошки критический период длится с 3-ей недели до 4–6 месяцев, при этом пик нейрональной пластичности приходится на пятую неделю, после чего следует её медленное угасание. Если на уровне коры развитие системы парвальбумин-позитивных (ПРВ+) нейронов подробно рассмотрено в ряде работ на грызунах, хищных и приматах, то на уровне зрительного таламуса данная популяция нейронов изучена слабо, а дан-ные по хищным животным практически отсутствуют.

Цель данной работы – восполнить пробел в изучении развития ПРВ+ таламических нейронов у хищников, а также рассмотреть возможную связь между динамикой их появления и этапами постнатального разви-тия зрительной системы. Иммуногистохимическое исследование проведе-но на фронтальных срезах мозга животных в возрасте от рождения (Р0)до взрослого состояния. Выявлено 2 волны ПРВ+ нейронов.

В первые дни жизни после рождения ПРВ+ нейроны локализуются в пе-ригеникулятном ядре (ПГЯ) – части таламического ретикулярного ядра,а также в интерламинарном пространстве (ИНТ) дорсального ядра наруж-ного коленчатого тела (НКТд). Это крупные клетки преимущественно вытя-нутой формы, имеющие редкие иммунопозитивные дендриты. Основные слои НКТд в этот период не содержат иммунопозитивных клеток. С воз-растом численность ПРВ+ клеток ПГЯ значительно не снижается, а в ИНТ

161

они практически исчезают, начиная с первого месяца жизни. У животныхв возрасте 5 недель отмечено появление второй волны ПРВ+ клеток: мелких округлых клеток, лишённых дендритной метки. Эти нейроны ло-кализуются в основных слоях НКТд, медиальном интраламинарном ядре, комплексе заднелатеральных ядер и подушки. К 9-ой неделе число этих мелких клеток значительно прирастает во всех вышеперечисленных структурах, а их иммуномечение становится более ярким. Данный тип иммуногистохимической метки остаётся таким вплоть до взрослого со-стояния. Исчезновение первой волны ПРВ+ нейронов в ИНТ приходитсяна начало критического периода, а появление второй – на его пик; это по-зволяет рассматривать ПРВ+ клетки таламуса в качестве своеобразного маркёра пластического состояния зрительной системы. С другой сторо-ны, одновременность появления второй волны мелких ПРВ+ клеток сразупо многим ядрам зрительного таламуса указывает на наличие общих ко-ординационных механизмов созревания зрительной системы. Это особен-но примечательно ввиду того, что принято выделять несколько иерархиче-ских уровней обработки зрительной информации.

Михалкин Александр АлександровичE-mail: mikhalkin@infran.ru

Участие кальцитонина в развитии инсулинорезистентностиС. С. МойсаГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Пятьдесят семь лет, прошедшие после открытия гормона щитовидной железы – кальцитонина (КТ), принесли много противоречивых фактов и трактовок. Основное действие КТ – снижение концентрации кальция в плазме крови, главным образом за счет отложения кальция в костяхи уменьшения резорбции костной ткани. Однако биологическое значение КТ для млекопитающих, включая человека, остается до конца неизвест-ным. С одной стороны, не подлежит сомнению гипокальциемическое, ги-пергликемическое и аналгетическое действие КТ, с другой стороны, роль КТ в регуляции обмена глюкозы полностью неясна. Помимо того, наруше-ния, возникающие в организме при избытке или недостатке зрелого КТ,до сих пор не определены. Факты последних лет о влиянии КТ на угле-водный обмен [Мойса, 2011, 2013, 2017] расширяют представления о его физиологической роли, значение которого в организме, по-видимому, значительно больше, нежели представлялось еще совсем недавно. Ин-сулинорезистентность (ИР) – снижение биологических эффектов (ус-

162

воение глюкозы) в тканях и органах в ответ на воздействие инсулинана специфические рецепторы клеток. Причинами развития ИР могут быть стрессы, дефицит Мg, гиподинамия, злоупотребление алкоголем и повы-шение уровня контринсулярных гормонов. Установлено, что КТ является контринсулярным гормоном, снижающим чувствительность тканей к инсу-лину [Мойса, 2011, 2013]. Результатом его влияния на обмен глюкозы яв-ляется гипергликемия, ИР и нарушение толерантности к глюкозе. Показа-но, что КТ участвует в развитии ИР на пре-рецепторном уровне – влияетна функциональное состояние ß-клеток поджелудочной железы (прямое действие – тормозит секрецию инсулина, непрямое – повышает уро-вень тиреоидных гормонов, вызывающих апоптоз ß-клеток), стимулирует выработку гормональных (ГР, кортизол, катехоламины) и негормональных (свободные жирные кислоты) антагонистов инсулина, снижая активность инсулиновых рецепторов и функцию ß-клеток, на клеточном уровне – снижает чувствительность к инсулину мышечной и жировой ткани и пре-пятствует ассимиляции глюкозы посредством нарушения транслокации ГЛЮТ-4 на клеточную мембрану, на уровне печени – повышает продук-цию глюкозы за счет интенсификации процессов гликогенолиза и глюко-неогенеза. В экспериментах in vivo и in vitro показано, что блокатор каль-циевых каналов изоптин, понижая концентрацию внутриклеточного Са2+, блокирует тормозящий эффект КТ на стимулируемое инсулином потре-бление глюкозы мышечной и жировой тканью, и тем самым препятствует развитию ИР. Эти данные свидетельствует о вовлечении Са2+-механизмов в эти процессы и о том, что блокаторы кальциевых каналов могут спо-собствовать коррекции гипергликемии и ИР тканей. На основании этих данных в последние годы формируется представление о направленном влиянии на Са2+-механизмы эндокринной системы как возможном спосо-бе лекарственной терапии.

Литература:1. Мойса С.С., Ноздрачев А.Д. Механизмы регуляции обмена кальция и углево-

дов. LAP LAMBERT. Academic Publishing GmbH &Co. KG. Saarbrucken. 2011. 319 с.2. Moisa, S.S. (2013) Contra-Insulin Effect of Calcitonin on Glucose Metabolism.

Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2013, 156, 183-185. https://doi.org/10.1007/s10517-013-2314-y

2. Moisa, S.S. Calcitonin Participant in the development of Insulin Resistance. Journal of Biomedical Science and Engineering (USA). 2017, 10, 7, 343-354. DOI: 10.4236/jbise.2017.107026

Мойса Светлана СтепановнаE-mail: butalana07@list.ru

163

Влияние воображаемых и выполняемых двигательных актов ногами на паттерн ЭЭГ у правшей и левшейК. А. Морёнова, О. А. ВедясоваСамарский национальный исследовательский университет им. акад. Королева

Важнейшим аспектом функциональной межполушарной асимметрии является моторная специализация корковых зон, обуславливающая осо-бенности латерализации движений у лиц с разными профилями мотор-ного доминирования. Это подтверждается динамикой биоэлектрической активности мозга и позволяет использовать анализ ритмов ЭЭГ для оцен-ки интегративных механизмов двигательной системы у лево- и правопо-лушарных лиц.

Цель работы заключалась в изучении межполушарных различий пат-терна ЭЭГ у правшей и левшей в процессе воображения и выполнения движений ведущей и неведущей ногами.

Исследование выполнено на студентах обоего пола, в том числе 45 правшах и 27 левшах. ЭЭГ регистрировали на нейровизоре «NVX 36 digital DC EEG» по международной схеме «10–20» в состоянии покояи при последовательном представлении и выполнении движения правойи левой ногой (сгибание–разгибание в голеностопном суставе). Анализ ЭЭГ осуществляли по значениям спектральной мощности ритмов стан-дартных частот.

Установлено, что при воображаемых и выполняемых движениях ног межполушарные различия спектральной мощности ритмов ЭЭГ и у прав-шей, и у левшей более характерны для лобных F7–F8 и центральных C3–C4 отведений. При этом у правшей в F7–F8, а у левшей в С3–С4 асимме-трия ЭЭГ отмечалась только при реальных действиях ногами. Характер асимметрии отдельных ритмов ЭЭГ зависел от профиля моторного доми-нирования испытуемых.

Так, у правшей во время действия ведущей ногой формировались меж-полушарные различия тета-ритма, спектральная мощность которого в F8 на 2,15 мкВ2 (p=0,05) превышала таковую в F7. При движении неведу-щей ногой у них устанавливалась асимметрия высокочастотных ритмов в виде преобладания их мощности в левом полушарии. Например, мощ-ность бета1-, бета2- и гамма-волн в F7 была соответственно на 1,29 мкВ2

(p=0,02), 1,60 мкВ2 (p=0,05) и 0,77 мкВ2 (p=0,03) больше, чем в F8. У лев-шей в лобных отведениях межполушарная асимметрия оказалась харак-терной для ритмов ЭЭГ всех частотных диапазонов (альфа, бета1, бета2, гамма, дельта, тета) и проявлялась в виде левостороннего доминирова-ния их спектральной мощности (p<0,05), однако только при выполнениии воображении движений правой (неведущей) ногой.

В центральных отведениях как у правшей, так и у левшей при выпол-нении двигательных задач асимметрия наблюдалась только для альфа-

164

и бета-активности, причем при действиях неведущей ногой. В частности, у правшей левосторонние движения вызывали более выраженный при-рост мощности указанных ритмов в доминирующем полушарии, при этом мощность альфа-ритма в С3 была выше чем в С4 как при воображае-мых (на 5,29 мкВ2; p=0,053), так и реальных (на 5,42 мкВ2; p=0,014) дей-ствиях, тогда как асимметрия мощности бета1-ритма наблюдалась толькопри реальном движении (в С3 выше, чем в С4 на 5,03 мкВ2; p=0,051).Что касается левшей, то у них асимметрия ЭЭГ отмечалась толькопри реальном движении неведущей ногой, когда уровень спектральной мощности альфа-, бета1- и бета2-ритмов в С4 превышал таковой в С3 на 6,79 мкВ2 (p=0,035), 8,68 мкВ2 (p=0,038) и 7,10 мкВ2 (p=0,026) соответ-ственно.

Полученные данные свидетельствуют о том, что вклад моторных и со-матосенсорных областей правой и левой гемисфер мозга в интегративные механизмы, управляющие мысленными и реальными движениями веду-щей и неведущей ноги, различен у правшей и левшей. Обращает внима-ние более частое формирование асимметрий спектральной мощности ритмов ЭЭГ при использовании неведущей ноги у левшей по сравнениюс правшами, что позволяет говорить о более выраженной межполушарной интеграции различных корковых зон в ходе планирования и реализации двигательных программ у левополушарных лиц.

Морёнова Ксения АлександровнаE-mail: morenova_ks@mail.ru

Влияние депривации сна беременной самки крысы на формирова-ние двигательной активности ее потомстваИ. Ю. Морина, Е. П. Станкова, И. В. РомановаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Известно, что стресс, перенесенный во время беременности, может оказать неблагоприятные последствия на развитие потомства и прежде всего развитие мозга. В связи с этим одной из задач современной меди-цины является поиск путей коррекции последствий пренатального стресса (ПНС). Однако исследования, демонстрирующие естественные компенса-торные возможности организма, которые реализуются при интегративных взаимодействиях различных отделов мозга, являются чрезвычайно акту-альными и создают физиологическую основу обоснования необходимости медикаментозных вмешательств. Нарушение сна у беременных женщин

165

– одно из наиболее часто встречающихся нарушений. В связи с этим нами было проведено исследование влияния стресса, вызванного депривацией сна у крысы Вистар. Самки крысы (n=6) с 13-го по 19-й день беременности подвергались депривации сна (по 6 часов в день) методом «малых площа-док». С помощью теста «открытое поле» было проведено исследование поведения их потомства на 14-й (ПНС14, n=27) и 30-й (ПНС30, n=22) день жизни. Контролем послужили крысята соответствующего возраста (К14, n=22 и К30, n=22), рожденные интактными (n=6) самками. Анализ пове-дения ПНС14-крысят свидетельствует о нарушениях двигательной актив-ности за 3 минуты наблюдений, что выражалось в уменьшении времени локомоторной активности (р<0.05), количества пересеченных квадратов (р<0.05), увеличении времени движений на месте (р<0.05) и др. по срав-нению с крысятами К14. У крысят ПНС30 по сравнению с К30 за 5 минут наблюдений не обнаружено достоверных отличий в показателях двига-тельной активности, однако выявлены увеличение тревожности (p<0.05)и пониженная исследовательская активность (p<0.05): меньшее количе-ство норковых реакций, меньшее время пребывания в центре открытого поля.

Анализ дорзального стриатума, проведенный с помощью метода Ве-стерн-блоттинг, демонстрирует у крысят ПНС14 (n=6) уменьшение уров-ня тирозингидроксилазы (ТГ) – ключевого фермента синтеза дофаминана 25% (р<0.05) и увеличение фосфорилированной формы ТГ по се-рину-40 (фТГ-40) – на 64% (р<0.05) по сравнению с группой К14 (n=6),что свидетельствует о более интенсивном переходе ТГ в активную фос-форилированную форму: соотношение фТГ40/ТГ в группе К14 составля-ло 1.2, а в группе ПНС14 – 2.4. У крысят ПНС14 выявлено уменьшение уровня глутаматдекарбоксилазы 65 и 67 (GAD65 и GAD67) – ферментов биосинтеза ГАМК соответственно на 68% (р<0.05) и 37% (р<0.05) по срав-нению с К14, а также уменьшение уровня ГАМК-В-рецепторов (субъеди-ница R1 на 51%, р<0.05). У крысят ПНС30 (n=6) не выявлено достовер-ных отличий исследованных нейрохимических показателей в стриатумепо сравнению с К30 (n=6).

Полученные данные свидетельствуют о том, что у крысят ПНС30 на-блюдается компенсация поведенческих и нейрохимических нарушений, отмеченных у крысят ПНС14, и обсуждаются в связи с данными о динами-ке активности орексинергической и дофаминергической систем гипотала-муса и в связи с морфогенетической функцией орексинов.

Работа поддержана ФАНО (госзадание № АААА-А18-118012290427-7).

Морина Ирина ЮрьевнаE-mail: irinamorina@mail.ru

166

Влияние фотопериодических условий Северо-Запада России в со-четании с экзогенным мелатонином на пищеварительную систему сирийских хомячковА. В. Морозов1, Е. П. Антонова1, П. А. Астафьева2, Е. С. Брулер2,А. Д. Володина2, Е. С. Обухова2, В. А. Илюха1

1Институт биологии, ФИЦ «Карельский научный центр РАН», Петрозаводск; 2Петрозаводский государственный университет

Север – особая климатогеографическая зона, где организм испыты-вает неблагоприятное воздействие совокупности факторов. Животные северных регионов подвергаются смене длительных периодов постоян-ного света в летний сезон и постоянной темноты зимой, тогда как LD-цикл освещения (12 часов свет : 12 часов темнота) наблюдается только в те-чение нескольких недель во время весеннего и осеннего равноденствия. Фотопериодическая регуляция большинства физиологических функцийу млекопитающих реализуется посредством модификации функционирова-ния нейроэндокринного органа – пинеальной железы и ее гормонов, важ-нейшим из которых является мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин). На сегодняшний день существуют лишь фрагментарные сведения о меха-низмах адаптации пищеварительной системы млекопитающих к влиянию мелатонина и к условиям, учитывающим особенности годовой фотопери-одичности районов Севера, что создаёт предпосылки для комплексного исследования в данной области.

В связи с этим целью исследования было изучение влияния фотопери-одических условий Северо-Запада России (г. Петрозаводск) в сочетаниис экзогенным мелатонином (100 мкг/день/животное) на пищеваритель-ную систему сирийского хомячка. Животные были разделены на 2 груп-пы: контроль (LD: 12/12) и опыт (смоделированное освещение Республики Карелия (NL)). Каждая группа была разделена на 2 подгруппы: хомяки 1-й подгруппы получали мелатонин (LD+mel, NL+mel), 2-й – питьевую водубез мелатонина (LD, NL). Исследование проводили с периода летнего солнцестояния – 25 июня (NL – 19:36/4:24) до периода осеннего равно-денствия – 25 сентября (NL – 12/12). Исследовали ферментативный статус поджелудочной железы и тонкой кишки, антиоксидантную защиту печени и тонкой кишки и изменение веса тела, кормо- и водопотребления у самок сирийского хомячка.

В результате проведенного исследования установлено, что содержание самок в NL-режиме приводило к снижению активности амилазы в подже-лудочной железе и в тонкой кишке, однако достоверного изменения веса животных не наблюдалось. Активность антиоксидантных ферментов в пе-чени и тонкой кишке у NL-самок на начальном этапе эксперимента была ниже, чем у LD-самок. В целях коррекции физиологического состоянияв период смещения сезонных биологических ритмов и для раскрытия ме-

167

ханизмов участия мелатонина в физиологических адаптациях, животнымв ночное время добавляли мелатонин. Показано, что экзогенный мела-тонин способствовал увеличению массы тела, кормо- и водопотребления только у самок в NL+mel, противоположный эффект гормона на данные показатели наблюдался в LD+mel. Применение мелатонина в NL+mel при-водило к увеличению амилазы в поджелудочной железе и в тонком кишеч-нике до уровня контрольных значений (LD), а также к снижению уровня перекисного окисления липидов в изучаемых органах. Полученные ре-зультаты свидетельствуют о чувствительности пищеварительной системы к фотопериоду и экзогенному мелатонину у самок сирийского хомячка.

Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств феде-рального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (0218-2019-0073), а также при финансовой поддержке гранта РФФИ (проект № 18-34-00035 мол_а).

Морозов Артем ВладимировичE-mail: artem.morozow@yandex.ru

Исследование влияния хронического стресса и обогащенной среды на образование повреждений в желудочно-кишечном трактеО. Ю. Морозова, О. П. КомковаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Данные литературы свидетельствуют о том, что содержание живот-ных в обогащенной среде («enriched environment») положительно влияетна пластичность мозга, повышает эмоциональность и способствует сни-жению депрессивного поведения.

Цель настоящей работы заключалась в исследовании эффектов хронического стресса и «обогащенной» среды на образование эрозий в желудочно-кишечном тракте. Эксперименты проводили на взрослых сам-цах крыс линии Спрейг-Доули. Для индуцирования эрозий вводили индо-метацин (35 мг/кг массы тела, подкожно), предварительно голодавшимв течение 24 часов крысам. В качестве хронического стресса использова-ли ежедневную 1-часовую иммобилизацию крыс в пластиковых пеналахв течение 14 дней при комнатной температуре. На 15-й день после первой иммобилизации крысам вводили индометацин. Для исследования влияния обогащенной среды на образование повреждений в желудочно-кишечном тракте крыс (в возрасте 30 дней) помещали на 1 месяц в большую клетку с обогащенной средой, в которой меняли обстановку через день. Через1 месяц крысам вводили индометацин. Во всех экспериментах крыс де-

168

капитировали через 4, 48 и 72 часа после введения индометацина. Через4 часа после введения данного препарата в желудке образовывались эро-зии, которые постепенно заживали в течение 24–48 часов. Параллельнос процессом заживления в желудке происходили развитие воспалительно-го процесса и образование эрозий в тонком кишечнике (после возобнов-ления кормления крыс через 4 часа после введения индометацина). Оце-нивали состояние желудочно-кишечного тракта, уровень кортикостеронаи глюкозы в крови, массу тимусов, надпочечников и селезенки.

Согласно полученным результатам, хронический стресс уменьшал об-разование эрозий в желудке через 4 часа после введения индометаци-на. Хронический стресс не влиял на заживление эрозивных поврежденийв желудке крыс, а также на образование эрозий и воспалительный про-цесс в кишечнике через 48 и 72 часа после введения индометацина,но приводил к увеличению массы надпочечников. Обогащенная средане оказывала достоверно значимого влияния на формирование и зажив-ление эрозий в желудке, образование повреждений в кишечнике, а также на уровень глюкозы в крови, массу тимуса, селезенки и изменение массы тела крыс. Через 48 часов после введения индометацина площадь эро-зий в кишечнике у крыс из обогащенной среды достоверно не отличалась от таковой у контрольных крыс, но при этом воспалительный процессв кишечнике наблюдался только у крыс из обогащенной среды. Через 72 часа после введения индометацина воспаление появлялось также у крыс контрольной группы.

Таким образом, в наших экспериментальных условиях хронический стресс способствовал уменьшению ульцерогенного действия индомета-цина на желудок через 4 часа после его введения, но не влиял на зажив-ление эрозий желудка и образование их в кишечнике через 48 и 72 часа после введения индометацина. Содержание крыс в «обогащенной» среде не влияло на образование и заживление эрозий в желудочно-кишечном тракте после введения индометацина в ульцерогенной дозе.

Работа поддержана грантом РНФ 19-15-00430.

Морозова Ольга ЮрьевнаE-mail: olga_morozova_68@mail.ru

169

Неинвазивная электрическая стимуляция спинного мозга – перспек-тивный метод исследования вегетативных функций человекаТ. Р. Мошонкина1, Г. И. Лобов1, А. В. Миняева2, Е. Н. Михайлов3, Ю. П. Ге-расименко1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 2Тверской го-сударственный университет; 3Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова, Санкт-Петербург

Метод электрической стимуляции спинного мозга – эффективный метод двигательной реабилитации пациентов с травмой спинного мозга,с детским церебральным параличом, с последствиями сосудистых нару-шений головного мозга и т.п. Этот метод может применяться для исследо-ваний и регуляции вегетативных функций человека, управление которыми связано со спинным мозгом. В докладе будут представлены экспери-ментальные данные, демонстрирующие, что чрезкожная электрическая стимуляция спинного мозга оказывает влияние на сердечно-сосудистую систему, на поверхностный кровоток, на параметры внешнего дыхания. Будут обсуждаться предполагаемые механизмы обнаруженных явленийи возможность их клинического использования.

Исследование поддержано грантом РФФИ № 16-29-08277.

Мошонкина Татьяна РомульевнаE-mail: moshonkina@infran.ru

Висцеральная вкусовая рецепция и ожирение. Роль гена Tas1r3В. О. МуровецИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Мембранный белок T1R3, кодируемый геном Tas1r3, входит в состав димерного рецептора к веществам со сладким вкусом, а также рецепто-ра аминокислот. Помимо вкусовых клеток ротовой полости белок T1R3 экспрессируется в энтероэндокринных клетках кишечника, β- и α-клетках поджелудочной железы, а также в адипоцитах, что указывает на его воз-можную роль как регулятора метаболизма. Ранее нами было показано, что делеция гена Tas1r3 нарушает in vivo толерантность к глюкозе, усили-вает резистентность к инсулину, понижает уровень глюкозы крови при го-лодании, а также способствует накоплению жира и изменяет содержание триглицеридов и глицерола в крови, что предполагает влияние на обмен липидов [1]. У мышей выявлены аллельные варианты Tas1r3, при этом ал-

170

лель Sacb, встречающаяся у линии С57BL/6 (B6), определяет повышенную чувствительность и предпочтение сладких веществ, а Sacd, встречающая-ся у 129 и DBA линий, пониженную. В недавнем исследовании нами было выявлено влияние полиморфизма Sac на вкусовое предпочтение низких концентраций сахарозы, а также умеренных и высоких концентраций не-калорийных сахарозаменителей. При этом полиморфизм Tas1r3 также оказывал влияние на массу тела, толерантность к глюкозе, базальный уровень глюкозы и инсулина, содержание глицерола в крови [2–3].

В данной работе использовались F1-гибриды, полученные от скрещи-вания инбредных линий мышей: самцов 129P3/J или 129Sv, с самками C57BL/6ByJ или C57BL/6J (SacD/B гибриды), либо Tas1r3 ген-нокаутов C57BL/6J-Tas1r3tm1Rfm (SacD/0 гибриды). Эти гибриды различаются лишь набором аллелей Sac при идентичном фоновом генотипе. Для контроля эффекта гаплонедостаточности вследствие перехода гена Tas1r3 в геми-зиготное состояние были получены F1 гибриды SacB/0 от скрещивания самцов C57BL/6J с самками Tas1r3 ген-нокаутов, которых сравнили с ро-дительской линией B6 (B6-SacB/B).

Результаты показывают, что рецессивная аллель Sacd обуславливает снижение толерантности к глюкозе, меньшую массу тела, пониженный базальный уровень глюкозы и уровень инсулина при повышенном содер-жании глицерола в плазме крови. Гемизиготное состояние аллели Sacb не влияет на толерантность к глюкозе, но приводит к снижению уровня инсулина в крови и увеличению массы висцерального жира и печени. По-лученные результаты доказывают тесную связь между наследственными особенностями вкусового восприятия сладких веществ и регуляцией их метаболизма, опосредованную мембранным рецепторным белком T1R3.

Исследование поддержано грантом РФФИ 19-015-00121.

Литература:1. Муровец В. О., Созонтов Е. А., Андреева Ю. В., Хропычева Р. П., Золотарев

В. А. Влияние рецепторного белка T1R3 на глюконеогенез и жировой обмен у мы-шей // Росс. Физиол. Журн. им. Сеченова. 2016. Т. 102. № 6. С. 668—679.

2. Муровец В.О., Лукина Е.А., Золотарев В.А. Влияние полиморфизма гена Tas1r3 на предпочтение и потребление сахарозы и низкокалорийных сахарозаме-нителей у межлинейных гибридов мышей первого поколения // Ж. эвол. биохим. и физиол. – 2018. – Т.54. – № 3. – С. 194–204. 2018.

3. Муровец В. О., Созонтов Е. А., Андреева Ю. В., Хропычева Р. П., Золота-рев В. А. Влияние полиморфизма гена Tas1r3 на метаболизм глюкозы и липидов у межлинейных гибридов мышей // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2018. Т. 104. №3. – С. 338–350.

Муровец Владимир ОлеговичE-mail: mourovets@mail.ru

171

Возрастные изменения когнитивных вызванных потенциаловпри решении арифметических задачЖ. В. Нагорнова, Н. В. ШемякинаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Освоение математических знаний в процессе школьного обучения приводит к изменению стратегии решения математических примеров –от способа пересчета (с опорой на визуальное пространственное мышле-ние) до извлечения математических фактов из памяти (при задействова-нии вербальной памяти).

Целью работы являлась оценка возрастных изменений вызванных по-тенциалов (ВП) при решении арифметических примеров учениками об-щеобразовательной школы – начальной школы (1–3 классы), средней и старшей школы (5–10 классы).

В исследовании приняли участие 23 человека (11 человек в возрас-те 8–10 лет и 12 человек в возрасте 12–16 лет). ЭЭГ/ВП регистрировалиот 31 Ag/AgCl-электрода (монополярно, референт – объединенный уш-ной электрод, в полосе 0.5–30 Гц, сетевой фильтр 45–55 и 95–105 Гц,ЧД 500 Гц, электроэнцефалограф «OOO Мицар», СПб) при решении математических примеров: сложение и вычитание однозначных чисел –в младшей группе, одно- и двузначных чисел – в старшей возраст-ной группе. Экспозиция каждого примера составила 400 мс, через 1000 мс предъявлялся верный/неверный ответ (по 100 проб каждого типа).В случае предъявления правильного ответа – участники нажимали на левую кнопку компьютерной мыши правой рукой. Вызванные потенциалы на безартефактных участках ЭЭГ усреднялись отдельно для каждого че-ловека, каждого электрода и каждого типа проб (предъявление верного/неверного ответа), где участник реагировал верно. Межгрупповые сравне-ния проводили с использованием «ANOVA» для факторов ГРУППА (млад-шие/старшие школьники) и ЗОНА (отведения ЭЭГ) – для каждого типа стимулов с учетом поправки Гринхауза-Гейсера.

При решении математических примеров время ответа и количество ошибок было значимо меньше в группе старших школьников. Значимые межгрупповые различия наблюдались и в ВП при предъявлении матема-тических примеров и ответов.

При предъявлении первого стимула (математического примера) ам-плитуды и латентности ранних компонентов ВП значимо уменьшалисьв группе старших школьников: различия выявлены во временнóм интер-вале 178–282 мс после предъявления: ЗОНАхГРУППА – F(17,357)=6.9, e(G–G)=0.22, p<0.001, и временнóм интервале 320–368 мс: ГРУП-ПА – F(1,21)=4.3, p<0.05. В более позднем временнóм интервале 600–670 мс в младшей группе наблюдалась большая негативность в теменных

172

областях, а в старшей группе – в лобных областях:ЗОНАхГРУППА –F(30,630)=7.6, e(G-G)=0.14, p<0.001. При предъявлении верного решения в старшей группе по сравнению с младшей проявляется положительный компонент с латентностью различий 290–350 мс: ГРУППА – F(1,21)=7.4, p<0.05, ЗОНАхГРУППА – F(17,357)=4.1, e(G–G)=0.27, p<0.05, выражен-ный в лобных областях коры. При предъявлении неверного решения, различия когнитивных компонентов более выражены и наблюдаются в те-менных и центральных областях с латентностью 320–410 мс и в лобных областях – с латентностью 448–578 мс, в которых амплитуда когнитив-ных компонентов выше в группе старших школьников, отражая процесс подавления ответа (нажатия кнопки) при предъявлении неправильного решения. Наблюдаемые различия, по-видимому, отражают процессы созревания системы мониторинга действий и принятия решений, свиде-тельствуя об изменении стратегии решения математических примеровот младшего к старшему школьному возрасту.

Работа выполнена в рамках гос. задания.

Нагорнова Жанна ВладимировнаE-mail: nagornova_zh@mail.ru

Влияние ионов фтора на клетки гиппокампа и активность молекул кальпаин-зависимого каскада формирования памятиО. В. Надей1,2, Т. И. Иванова2, Н. И. Агалакова2

1Санкт-Петербургский государственный университет, 2Институт эволюци-онной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН; Санкт-Петербург

В последние десятилетия накоплено много данных о том, что избыточ-ное поступление соединений фтора в организм вызывает множество не-врологических и когнитивных расстройств, включая снижение способности к обучению и нарушение формирования долговременной памяти. Однако молекулярные механизмы нейротоксичности фторидов изучены слабо. Токсичность ионов фтора может быть связана с нарушением процессов, лежащих в основе одной из форм синаптической пластичности – долго-временной потенциации, ранняя фаза которой характеризуется стимуля-цией Са2+-зависимой протеазы кальпаина-1 и его сигнальных молекул,а поздняя фаза – активацией кальпаина-2 и его эффекторов. Кроме того, когнитивные расстройства могут быть следствием гибели нейронов.

Целью данной работы было изучение влияния ионов фтора на клет-ки гиппокампа и экспрессию некоторых сигнальных молекул кальпаин-

173

зависимых каскадов формирования памяти в модельных экспериментахна крысах.

Самцы крыс линии Wistar в течение года получали воду ad libitumс 5, 20 и 50 мг/л F- (в виде NaF). После этого у хивотных оценивали спо-собность к пространственному обучению и формированию памяти (тест распознавания нового объекта и водный тест Морриса), морфологиче-ские изменения в гиппокампе (окраска срезов методом Ниссля), экспрес-сию маркеров гибели клеток и сигнальных молекул каскадов кальпаина-1и кальпаина-2 (вестерн-блоттинг). Наши результаты показали, что потре-бление избыточных доз F- крысами приводит к снижению эффективности пространственного обучения и формирования долговременной памяти. После воздействия фторида в гиппокампе наблюдаются многочисленные морфологические повреждения, в том числе нарушение упорядоченности расположения нейронов, изменение формы клеток, полярная организа-ция и потеря вещества Ниссля, вакуолизация цитоплазмы и повреждения ядерной мембраны. Гибель нейронов подтвердилась после изучения экс-прессии маркеров апоптоза. Под действием NaF снижалось содержание анти-апоптотического белка Bcl-2 на фоне одновременного увеличения экспрессии про-апоптотического белка Bax, а также наблюдалось появ-ление активной формы каспазы-3. Интоксикация NaF привела к умень-шению экспрессии кальпаина-1 и его эффектора ГТФазы RhoA в цито-зольной фракции, но увеличению их содержания в мембранной фракции,т.е. активация этих сигнальных молекул сопровождается их транслокаци-ей из цитоплазмы к мембранам. Кроме того, снижалась экспрессия ре-гуляторной фосфатазы PHLPP1, что свидетельствует об её стимуляции после протеолитической деградации, но увеличивалось содержание фос-форилированной формы протеинкиназы ERK1/2. Однако NaF не оказывал достоверного влияния на экспрессию молекул каскада кальпаина-2 (фос-фатазы PTEN и киназы mTOR). Причиной этого может быть снижение со-держания в тканях гиппокампа нейротропного фактора BDNF, активация которого необходима для фосфорилирования и стимуляции кальпаина-2.

Таким образом, длительное потребление крысами F- приводит к ги-перстимуляции сигнальных молекул ранней фазы долговременной по-тенциации (кальпаина-1 и его эффекторов), но не оказывает влиянияна активность молекул, индуцирующих позднюю фазу долговременной потенциации (кальпаина-2 и его посредников). В основе снижения когни-тивных способностей животных лежит способность ионов фтора нарушать связь между ранней и поздней фазами долговременной потенциации.

Надей Ольга ВладимировнаE-mail: olganadej@gmail.com

174

Механизмы регуляции Е3-лигаз при функциональной разгрузке мышцТ. Л. НемировскаяГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

При гравитационной разгрузке мышц наблюдается их атрофия, кото-рая происходит как за счёт увеличения протеолиза, так и снижения интен-сивности синтеза белка (Haddad et al., 2003; Ikemoto et al., 2001; Chopard et al., 2009; Bodine, 2013). Мы исследовали механизмы увеличения актив-ности убиквитин-протеасомной системы, приводящие к атрофии мышц.До сих пор наиболее часто исследовали возможность фосфорилирова-ния/дефосфорилирования транскрипционного фактора FOXOs для ре-гуляции экспрессии генов Е3 убиквитинлигаз. Ранее мы обнаружили,что в первые сутки разгрузки сигнальный путь mTORC-1/p70S6K повышает свою активность в m.soleus (Mirzoev T. M. et al., 2016). Повышенная актив-ность сигнального пути mTORC1/ p70S6k1 сопровождается повышенной экспрессией Е3-лигаз MuRF-1 и MAFbx/atrogin-1 на начальном этапе функ-циональной разгрузки. Помимо работы IRS-1/AKT/mTORC1/p70S6k1 сиг-нального пути, мы исследовали и другие сигнальные пути, активирующие транскрипционный фактор FOXO3, а также транскрипционные факторы, регулирующие работу генов специфических мышечных Е3-лигаз MAFbx и MURF-1 при разгрузке мышц. В последнее время стали появляться ра-боты, исследующие возможность NF-kappaB, гистондеацетилаз (HDACs) и p38MAPK взаимодействовать с различными транскрипционными фак-торами. Мы исследовали работу этих сигнальных путей на предмет их возможности координировать и регулировать экспрессию генов Е3-лигаз в скелетных мышцах в ответ на функциональную разгрузку. Было обна-ружено, что ингибирование различных HDACs (HDACI, HDAC4/HDAC5) по-разному регулирует экспрессию atrogen-1 и MURF-1. Оказалось также,что редко исследуемая p38MAPK активно регулирует не только экспрес-сию Е3-лигаз в разгруженной мышце, но её работа влияет на степень атрофии m. soleus. В то же время, сигнальный путь NF-kappaB не имеет отношения к экспрессии Е3-лигаз при функциональной разгрузке мышц.

Работа была поддержана грантами РНФ № 18-15-00062 и РФФИ № 17-04-01838 А.

Немировская Татьяна ЛеонидовнаE-mail: nemirovskaya@bk.ru

175

Эффекты маскировки при локализации источника звукаН. И. Никитин, М. Ю. АгаеваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

В докладе представлены данные о локализации движущегося источ-ника звука в условиях акустической маскировки. Результаты настоящего исследования получены в условиях свободного звукового поля в анэхоид-ной камере с использованием ряда громкоговорителей, расположенных на полукружной дуге.

В качестве звуковых сигналов использовались отрезки «белого» шума длительностью 1 секунду. Движение источника звука моделировалось плавным переключением динамиков. Маскирующий сигнал предъявлялся от неподвижного источника звука. Временнáя задержка между маскероми тестовым сигналом варьировала в пределах 1–120 миллисекунд. Испы-туемые оценивали угловое положение движущегося стимула в начальной и конечной точке его движения.

Было установлено, что при коротких задержках между маскероми сигналом (до 20–40 мс) испытуемые не обнаруживали движение целе-вого сигнала и воспринимали совместное действие сигнала и маскеракак слитный неподвижный сигнал, локализующийся в месте расположе-ния маскера. При задержках более 40 мс испытуемые слышали движение сигнала в ограниченном участке пространства, смещенном к концу дви-жения сигнала. С ростом задержки до 200 мс субъективная траектория движения сигнала постепенно возрастала, но оставалась укороченнойпо сравнению с реальной траекторией движения сигнала.

Местоположение воспринимаемой траектории движения стимула за-висит от направления движения источника звука относительно маскера. При удалении сигнала от маскера субъективная траектория движения стимула смещена к концу движения стимула. При движении в направле-нии маскера субъективная траектория смещается к началу движения сиг-нала. В условиях локализации неподвижных сигналов влияние маскерана воспринимаемое положение неподвижного источника звука возрастает с уменьшением углового расстояния между маскером и сигналом. Законо-мерности маскировки движущихся и неподвижных сигналов обнаруживают различия, свидетельствующие о взаимодействии механизмов простран-ственной и временнóй маскировок при локализации движущегося сигна-ла. Обнаружены принципиальные различия маскировки движущегося сиг-нала при его перемещении в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Эффекты маскировки в вертикальной плоскости носят более выраженный характер и зависят не только от взаимного расположения сигнала и маске-ра, но также от местоположения траектории движения сигнала. Кривые маскировки различаются при предъявлении движущегося сигнала спере-ди испытуемого, над головой и позади испытуемого.

176

Обсуждаются слуховые механизмы, лежащие в основе эффектов ма-скировки при пространственном восприятии движущегося источника зву-ка.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 17-04-02180.

Никитин Николай ИвановичE-mail: nikinit@mail.ru

Динамика экспрессии генов субъединиц NMDA- и AMPA-рецепторовв структурах мозга крыс после психогенного стрессаВ. А. Никитина1, М. В. Захарова1, А. А. Коваленко1, А. П. Шварц1,Г. В. Безнин2, С. Г. Цикунов2, О. Е. Зубарева2

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, 2Ин-ститут экспериментальной медицины; Санкт-Петербург

Более чем у 30% лиц, переживших стресс, связанный с угрозой жизни, возникает посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), выража-ющееся, в частности, в эмоциональном оцепенении, повышенной возбу-димости, тревожности и раздражительности. Эти нарушения, как правило, развиваются не сразу, а спустя некоторое время после психотравмиру-ющей ситуации. Лечение ПТСР затруднено в связи с недостаточной из-ученностью его патогенетических механизмов. Известна роль нейроэндо-кринных механизмов, норадренергической и серотонинергической систем мозга в формировании постстрессовых психических нарушений. В по-следние годы активно обсуждается интегративная гипотеза ПТСР, учиты-вающая наряду с этими изменениями, нарушения мозговых механизмов нейропластичности, в которой большое внимание уделяется перестрой-кам, происходящим в глутаматергической системе мозга, в частности, из-менению функциональной активности NMDA- и AMPA-рецепторов, функ-циональная активность которых связана с их субъединичным составом.

Целью данной работы являлось изучение динамики экспрессии генов субъединиц NMDA- и AMPA-рецепторов в структурах мозга крыс, пережив-ших психогенный стресс, связанный с контактом с хищником (тигровым питоном).

Исследование выполнено на трехмесячных крысах-самцах линии Wistar. Психогенную травму моделировали, помещая в террариум к тигро-вому питону группы крыс, где одна из них становилась жертвой пищевых потребностей хищника. Затем крыс отделяли от питона прозрачной пер-форированной перегородкой и выдерживали 20–25 минут. После экспери-мента крыс пересаживали в «домашние» клетки и содержали в стандарт-

177

ных условиях до проведения биохимических исследований. Декапитацию животных и забор мозга для анализа производили через 6, 24 часа, 3, 9и 25 суток после стресса. В качестве контроля использовали интактных животных. Определение мРНК субъединиц NMDA (GluN1, GluN2a, GluN2b) и AMPA (GluA1, GluA2) глутаматных рецепторов производили в вен-тральном и дорзальном гиппокампе, медиальной префронтальной кореи миндалине методом ОТ-ПЦР в реальном времени. Полученные данные для генов интереса, нормировали по среднему геометрическому значений экспрессии четырех генов домашнего хозяйства –B2M, GUSB, GAPDH, CycA.

Статистическую обработку производили в программе «SPSS Statistic 22» с использованием критерия Колмогорова-Смирнова, критерия Ливи-ня, однофакторного дисперсионного анализа для групп с равными дис-персиями, либо критерия Уэлча для групп с различными дисперсиями,и, соответственно, критерия Даннета или t-критерия Стьюдента с поправ-кой Бонферрони в качестве апостериорных тестов. Различия считали до-стоверными при р<0.05.

Результаты. В медиальной префронтальной коре отмечено усиление продукции мРНК GluN2a (F=3.9; p<0,05) и GluN2b (F=3.5; p<0,05) субъеди-ниц через 6–24 часа после стресса, а также через 9 (GluN2a) и 25 суток (GluN2b). В дорзальном гиппокампе отмечается достоверное изменение продукции GluN2b субъединицы (F=11.8; p<0,01), которое носит волновой характер с незначительным усилением через 6–24 часа после стрессаи существенным снижением на 9-е и, особенно, на 25-е сутки после стрес-са (p<0.05), отмечается снижение экспрессии генов GluA1 (F=4,2; p < 0.01) и GluA2 (F=7,0; p<0.001) субъединиц. В вентральном гиппокампе отме-чается усиление продукции мРНК GluN2b (F=2.7; p=0,05) и уменьшение соотношения GluN2a/2b мРНК (F=2.8; p<0,05), усиление продукции мРНК GluA1 (F=5.8; p<0.001) и GluA2 (F=3,4; p<0.05) на 25-е сутки после стрес-са. В миндалине наиболее существенные изменения также наблюдают-ся через 25 суток после стресса, они выражаются в усилении экспрес-сии гена GluN2a субъединицы (F=2.7; p<0,05) и увеличении соотношения GluN2a/2b мРНК (F=4.7; p<0,01).

Проведенное исследование показало влияние психогенного стрес-са, вызванного контактом с хищником, на экспрессию генов субъединиц NMDA- и AMPA-рецепторов. Эти нарушения носят разнонаправленный характер в разных структурах мозга. Наибольшие изменения отмечаютсяна 25-е сутки после стресса.

Работа поддержана РФФИ, грант 17-04-02116.

Никитина Вероника АлександровнаE-mail: v.a.n1kitina@yandex.ru

178

Роль БТШ70 в реализации когнитивных функций у дрозофилыЕ. А. Никитина1,2, Е. В. Токмачева1, Е. В. Савватеева-Попова1, О. Г. За-цепина3, М. Б. Евгеньев3

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург; 3Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, Москва

Одной из наиболее фундаментальных задач современной нейронау-ки является познание того, как мозг участвует в приобретении, хранении и воспроизведении различных форм памяти (Савватеева-Попова и др., 2015). Это крайне важно в свете роста числа различных заболеваний нервной системы, сопровождающихся прогрессирующей потерей памяти. Нарушение памяти является одним из основных диагностических призна-ков, наблюдаемых при нейродегенеративных заболеваниях, так же, каки образование белковых агрегатов. Нарушения укладки и транспорта бел-ков, в том числе и участвующих в процессах формирования памяти, могут происходить при дефектах синтеза белков теплового шока (БТШ). БТШ индуцируются при действии различных факторов, вызывающих в клетке состояние физиологического стресса. Центральное место в защите клет-ки в условиях стресса занимают белки семейства БТШ70, относящиеся к молекулярным шаперонам и выполняющие свойственные им функции: участие в сборке вновь синтезированных белков; перенос белков через мембраны органелл; участие в разборке олигомерных белковых структур и протеолитической деградации нестабильных белков; контроль биологи-ческой активности регуляторных белков, включая транскрипционные фак-торы. Универсальные свойства БТШ, обеспечивающие сохранение над-лежащей конформации белков, имеют всеобъемлющий характер и могут быть востребованы в самых различных клеточных реакциях, в том числе формировании памяти. Целью работы было исследование способности к обучению и формированию памяти у дрозофилы в условиях нарушения синтеза БТШ70. Эксперименты проводили с привлечением следующих линий дрозофилы: Canton-S (CS; дикий тип) и линии с дефектом синтеза БТШ70. Исследование формирования памяти проводили с использовани-ем методики условно-рефлекторного поведения ухаживания, основанной на естественных для полового поведения дрозофилы стимулах. В каче-стве стрессорного фактора применяли тепловой шок (ТШ). Принципиаль-но новые данные получены при изучении среднесрочной памяти. У линии дикого типа обучение и формирование памяти протекало нормально как в интактных условиях, так и при действии стресса. Однако в условиях от-сутствия БТШ70 самцы дрозофилы неспособны к обучению и формиро-ванию памяти не только при действии ТШ, но и в нормальных условиях. Это согласуется с полученными ранее данными о нарушении среднесроч-ной памяти у дрозофилы при дефектах индуцибельного и конститутивного

179

синтеза БТШ70 (Горохова, Никитина, 2014). Отсутствие БТШ70 изменяет функционирование многих достаточно сложных биохимических каскадов (Мамон и др., 1999), что с необходимостью сказывается на формирова-нии памяти. Полученные результаты свидетельствуют о необходимостии крайней важности БТШ70 для функционирования нервной системы.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 63).

Литература:1. Савватеева–Попова Е.В., Никитина Е.А., Медведева А.В. От нейрогенетики

к нейроэпигенетике // Генетика. 2015. Т. 51. № 5. С. 613–624.2. Горохова С.А., Никитина Е.А. БТШ70 как фактор регуляции поведения у

Drosophila melanogaster // Материалы межвузовской конференции молодых уче-ных «Герценовские чтения». Выпуск 14. Санкт-Петербург. 2014. С. 34–35.

2. Мамон Л.А., Бондаренко Л.В., Третьякова И.В., Комарова А.В., Никитина Е.А., Пугачева О.М., Голубкова Е.В. Последствия клеточного стресса при нарушен-ном синтезе белков теплового шока у дрозофилы // Вестник СПбГУ. 1999. Сер.3. Вып.4. № 24. С. 94–107.

Никитина Екатерина АлександровнаE-mail: 21074@mail.ru

Противоопухолевый препарат келикс не оказывает повреждающего действия на митохондрии сердца крысЕ. Р. Никитина, С. М. Коротков, И. В. Брайловская, А. В. Новожилов,И. А. Добрылко, М. Ф. Баллюзек, А. И. КривченкоИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Келикс представляет собой пегилированную липосомальную форму доксорубицина – антрациклинового антибиотика, используемого в хи-миотерапии при лечении злокачественных новообразований. Сам доксо-рубицин является токсичным для организма, в частности, по отношениюк кардиомиоцитам и митохондриям (1, 2). Но благодаря липосомаль-ной оболочке его токсичность снижается (3); он способен длительно циркулировать в крови и обеспечивать более высокую концентрацию доксорубицина в опухолевой ткани, чем в нормальных тканях. Однакодля определения безопасности применения келикса при лечении пациен-тов с онкогематологическими заболеваниями необходимо дальнейшее ис-следование препарата.

Нами было исследовано влияние препарата келикс (2 нг/мл) на дыха-

180

ние изолированных митохондрий сердца крысы (МСК) поляpогpафичеcким методом c пpименением закpытого платинового электpода Клаpка пpи 26 °C. Было установлено, что он незначительно активировал базальное ды-хание энергизованных глутаматом и малатом МСК. При этом не влиялна дыхание МСК, находящихся в состоянии 3 по Чансу (субстрат и АДФ в среде) или на дыхание органелл, разобщенных ДНФ (3РДНФ), по срав-нению с контролем. Данное предположение подтверждается измерением потенциала митохондрий в присутствии двух субстратов: глутамат+малат и сукцинат+ротенон, поскольку наблюдалось регистрируемое по измене-нию флуоресценции сафранина лишь незначительное снижение потен-циала внутренней мембраны энергизованных МСК. Отсутствие эффекта препарата на дыхание митохондрий в 3 или 3РДНФ состояниях позволяет говорить не о его токсическом эффекте на МСК, а всего лишь о слабом разобщающем действии на дыхание энергизованных митохондрий.

Работа выполнена в рамках Госзадания АААА-А18-118012290371-3.Литература:1. Forrancs V.J. Overview of cardiac pathology in relation to anthracycline cardiac

toxicity. Canc. Treat. Rep. 1978; 62: 955-61.2. Olson RD, Mushlin PS, Brenner DE et al. Doxorubicin cardiotoxicity may be

caused by its metabolite, doxorubicinol. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1988; 85(10): 3585-9.

3. Harrington K.L., Lewanski C.R., Stewart S.W. Liposomes as vehicles for targeted therapy of cancer. Part 2: Clinical development. Clin. Oncol. 2000; 12: 16-24.

Никитина Елена РомановнаE-mail: elena.nikitina@bk.ru

Вызванные эпилептоподобные разряды нейронов коры в присут-ствии блокаторов глутаматных ионотропных рецепторов разных ти-повМ. В. Николаев, М. С. КомароваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Многие заболевания ЦНС сопровождаются гиперактивацией глута-матных ионотропных рецепторов. Антагонисты глутаматных рецепторов AMPA- и NMDA-типов могут снизить патологический уровень возбуждения и рассматриваются как потенциальные лекарственные средства. Деталь-но изученные на уровне взаимодействия с ионным каналом в условияхin vitro, эти вещества вызывают побочные эффекты при попытках исполь-зования in vivo. Одной из причин ограниченного использования антаго-

181

нистов в медицине может быть недостаточное понимание их эффектовна более высоком уровне нейронов и нейронных сетей.

Мы исследовали действие блокаторов ионных каналов глутаматных рецепторов на свойства и ответы нейронов пирамидных клеток и ин-тернейронов в срезах коры мозга крысы с помощью метода пэтч-кламп в режиме фиксации тока. В среде, содержащей антагонист ГАМК-А-рецепторов (пикротоксин), на экстраклеточную стимуляцию нейроны от-вечали эпилептоподобными разрядами, в генерации которых участвовали как AMPA-, так и NMDA-рецепторы (Николаев 2019). Оценивали площадь, длительность и амплитуду таких ответов в присутствии блокаторов, ха-рактеризующихся различными молекулярными механизмами действия (кинетика, особенности взаимодействия с воротным механизмом). При-меняемый в медицине блокатор NMDA-рецепторов мемантин (100 мкМ), а также кетамин (100 мкМ), схожие по механизму действия, не влиялина параметры ответов. МК-801 (15 мкМ) – медленный блокатор с высокой степенью ловушки, уменьшал достоверно амплитуду и площадь ответов. Эти данные можно объяснить конкуренцией блокаторов за сайт связыва-ния с магнием внутри канала (Nikolaev et al., 2012). IEM-1925 (100 мкМ), которое равноэффективно в отношении NMDA-рецепторов и кальций-проницаемых AMPA-рецепторов (Bolshakov et al., 2005), проявляло актив-ность в отношении как NMDA, так и AMPA опосредованных компонентов разрядов. В наших экспериментах мы показали, что реальные эффекты антагонистов на ответы нейронов могут отличаться от предсказанныхна основе знаний о лиганд-рецепторном взаимодействии. Использован-ный нами экспериментальный подход оценки действия блокаторов глута-матных рецепторов важен для разработки новых перспективных препара-тов для лечения тяжелых расстройств нервной системы.

Работа поддержана грантом РФФИ №18-34-00355.

Литература:Николаев М.В. Влияние антагонистов NMDA рецепторов разных типов на вы-

званные ответы пирамидных нейронов в срезах коры мозга крысы. // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2019. 106(4): 1–10.

Bolshakov K.V., Kim K.H., Potapjeva N.N., Gmiro V.E., Tikhonov D.B., Usherwood P.N., Mellor I.R., Magazanik L.G. Design of antagonists for NMDA and AMPA receptors. // Neuropharmacology. 2005. 49(2): 144–55.

Nikolaev M.V., Magazanik L.G., Tihonov D.B. Infl uence of external magnesium ions on the NMDA receptor channel block by different types of organic cations. // Neuropharmacology. 2012. 62(5-6): 2078–2085.

Николаев Максим ВладимировичE-mail: fmedfstud@gmail.com

182

Поведение ночного насекомого в течение дневной фазы суточного циклаЕ. С. Новикова, М. И. ЖуковскаяИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

В темновую фазу суточного цикла ночные животные демонстриру-ют ориентировочно-исследовательское, пищевое и половое поведение, которое интенсивно исследуется для разных видов позвоночных и бес-позвоночных. Поведение ночных насекомых в дневное время, когда они неактивны, практически не описано. Показано, что в светлую фазу цик-ла тараканы демонстрируют сноподобное поведение, во время которого тело и антенны касаются субстрата (Tobler, Neuner-Jehle, 1992), однако опыты проводились с изолированными насекомыми без предоставления убежищ. Известно, что тараканы в начале фотофазы покидают освещен-ную область и прячутся в затемненном месте до наступления темноты,и целью нашей работы было изучить поведение тараканов в условиях, приближенных к естественным.

Насекомые содержались при фоторежиме 12:12 свет:темнота, постоян-но затемненное убежище соединялось с освещаемым вольером. Поведе-ние регистрировали в убежище при инфракрасном освещении в течение 30 минут, начиная с момента включения света в вольере. Вход насекомых в убежище сопровождался слабыми агрессивными взаимодействиями, которые заканчивались равномерным распределением животных по всей площади. Затем наступал период усиления груминга, в котором преоб-ладали длительная чистка брюшка и генитального аппарата, в отличиеот наблюдавшейся в ночную фазу цикла преимущественной чистки антенн и ног. Наблюдались периодические вздрагивания (горизонтальная низко-частотная вибрация), которые характерны для состояния повышенного возбуждения (Simon, Barth, 1977). Также мы наблюдали единичные прояв-ления элементов полового поведения, такие как движения назад брюшком с поднятыми крыльями. Горизонтальные повороты брюшка, часто наблю-даемые нами в начале фотофазы – не описанный ранее элемент пове-денческого репертуара этого хорошо изученного насекомого. Состояние полной неподвижности проявлялось у большинства особей и занимало значительную долю времени, что может интерпретироваться как снопо-добное состояние. При отсутствии убежищ при внезапном включении све-та в темновую фазу у самцов усиливается локомоторная активность, по-вышается уровень агрессии, возникает реакция замирания, когда таракан абсолютно неподвижен, аналогичная сноподобному состоянию во время дня. Такие изменения в поведении могут быть описаны как маскинг-эф-фект – проявление дневного поведения при освещении в ночное время (Mrosovsky, 1999).

183

Работа выполнена в рамках государственного бюджета РФ по гос. заданию (тема № АААА-А18-118013090245-6).

Литература:Mrosovsky N. Masking: history, defi nitions, and measurement // Chronobiol. Int.

1999. V. 16. № 4. P. 415–429.Simon, D., Barth, R. Sexual behavior in the cockroach genera Periplaneta and

Blatta. III. Aggression and sexual behavior. // Zeitschrift fur Tierpsychologie, 1977.V. 44. P. 305–322.

Tobler I., Neuner-Jehle М. 24-h variation of vigilance in the cockroach Blaberus giganteus //Journal of sleep research. 1992. Т. 1. №. 4. С. 231–239.

Новикова Екатерина СергеевнаE-mail: os_sacrum@list.ru

Полимодальная интероцептивная сенсорная системаА. Д. НоздрачёвСанкт-Петербургский государственный университет, Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

190-летию Отца Российской физиологииИвана Михайловича Сеченова посвящается

«Великие деятели науки велики не только тем, что они сами сделаливо время своей жизни, но и тем, что они завещали сделать будущим поколе-ниям. К таким великим людям в науке мы по праву причисляем нашего общего учителя И.М. Сеченова».

Эти замечательные слова, произнесенные ближайшим учеником Ива-на Михайловича – А.Ф. Самойловым в год 100-летия столь же значимо звучат и теперь в 190-летие со дня рождения великого ученого.

В жизнедеятельности человека особая роль принадлежит полимодаль-ной интероцептивной сенсорной системе (ПИСС). Она воспринимает из-менения внутренней среды и поставляет структурам нервной системы необходимую информацию для рефлекторной регуляции работы всех внутренних органов. Роль механо-, хемо-, осмо-, термо- и иных видов интероцепторов особенно велика в регулировании и поддержании посто-янства внутренней среды организма. ПИСС является специальным на-вигатором поведения висцеральных органов, систем и в конечном счете целого организма. Впервые об этом заговорил И.М. Сеченов, продолжил И.П. Павлов, открыл и детально рассмотрел основные принципы, а также механизмы функционирования В.Н. Черниговский.

Подобно кристаллу, ПИСС состоит из большого числа граней-компо-нентов, каждая со своей основной чувствительностью. Но есть и много-

184

валентные грани, наиболее универсальной из которых является болевая чувствительность. С другими основными гранями она способна взаи-модействовать не только в определенной последовательности, но дажеи одновременно с несколькими из них. Возможно, благодаря именно такой конструктивной конвергентно-дивергентной особенности ее можно рас-сматривать как одну из существенных деталей механизма формирования общетревожного сигнала – своеобразной внутренней пожарной сирены.

В ряду позвоночных чувствительные окончания, лежащие в межклеточ-ном пространстве висцеральных органов,выглядят в виде своеобразной многомерной сети, пронизывающей всю иннервируемую массу. Именнов ячейках этой сети и располагаются мышечные или секреторные клет-ки. Они не имеют особых специализированных контактных приспособле-ний. Такой тип иннервации ткани, когда большинство клеток контактирует напрямую с сенсорными терминалями, можно считать прямой чувстви-тельной иннервацией. Вся первичная сенсорная функция перекладыва-ется на мембранную вне- и внутриклеточную рецепцию-паттерн-распозна-ющие toll-likereceptors (TLRs) мембранные рецепторы. Впервые выделены у дрозофилы, позднее у млекопитающих, и даже у растений. TLRs пред-ставляют собой белковые комплексы из нескольких аминокислот, рассма-триваемые как ключевой компонент врожденного и приобретенного им-мунитета (Нобелевская премия по физиологии или медицине (биологии) 2012 г. B. Bolter, J. Haftman, R. Steinman). Главная биологическая роль этих рецепторов состоит в защите от инфекций, участии в процес-сах регенерации и апоптозе.TLRsэкспресируются с ванилоидными (бо-левыми) рецепторами той же нервной клетки, что свидетельствует об их взаимодействии уже в механизмах молекулярного уровня.

В проведении воспринятой информации участвуют волокна всех трех частей автономной нервной системы (симпатической, пара- и метасим-патической). В зависимости от характера информации, определяющей уровень поведения висцерального рабочего органа, сенсорная систе-ма способна использовать собственные (например, желудок–кишка)и сопряженные (там же, но уже с дополнительной сосудистой реакцией) рефлексы. Это будет исходный висцеро-висцеральный уровень взаимо-отношений. По мере нарастания возбуждение овладевает соматиче-ским опорно-двигательным аппаратом, выходя таким образом на более высокий спинальный висцеро-соматический уровень, а затем к реакции дополнительно подключаются функциональные структуры и некоторых экстрсенсорных систем. В результате формируется следующий – висце-ро-сенсорный уровень, характеризующийся возникновением четких зри-тельных, вестибулярных и прочих расстройств, чаще всего сопровожда-ющихся болевым синдромом. Такова уровневая поведенческая иерархия организма в целом в зависимости от вида и силы интероцептивного стиму-ла. Это представление может найти реальное продолжение в целом ряде

185

прикладных и особенно клинических направлений.В 1934 г. И.П. Павлов писал: «Да, я рад, что вместе с Иваном Михай-

ловичем и полком моих дорогих сотрудников мы приобрели для могучей власти физиологического исследования вместо половинчатого весь не-раздельно животный организм. И это – целиком наша русская неоспори-мая заслуга в мировой науке, в общей человеческой мысли».

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 15-04-04177.

Ноздрачёв Александр ДаниловичE-mail: a.d.nozdrachev@infran.ru

Влияние гипоксии на характеристики слухоречевой функцииЕ. А. Огородникова1, Э. И. Столярова1, С. П. Пак1, Е. М. Лесова2,Ю. Н. Королев2

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; Санкт-Петербург

Изучение гипоксии как фактора воздействия на организм человека яв-ляется одним из актуальных направлений исследований в области физио-логии и медицины [1]. Работа представляет новые данные, полученныев рамках комплексного исследования влияния гипоксии на характеристики слухоречевой функции человека [2]. На разных этапах работы оценива-ли: пороги слышимости (тональные аудиограммы), психофизические ха-рактеристики слухового анализа (обнаружение паузы в звуковом сигнале, различение ритма, выделение целевого слова в условиях «речевого кок-тейля»), объем рабочей слуховой памяти и показатели межполушарной асимметрии (дихотическое восприятие речи).

Использовали модель нормобарической гипоксической гипоксии - ды-хание газовой смесью с пониженным содержанием кислорода (10–11%), полученной с помощью гипоксикатора «Эверест». Эксперименты прово-дили на кафедре нормальной физиологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. На 1-м этапе работы гипоксическое воздействие было разовым (15 минут), измерения производились до и во время сеанса ги-поксии (пороги слуха) или до и после воздействия (психофизические те-сты, оценка слуховой рабочей памяти). На 2-м этапе испытуемые прохо-дили курс интервального гипоксического тренинга (1.5 месяца). До и после курса измеряли пороги слуха и объем памяти. На 3-м этапе условия со-ответствовали 1-й серии с измерениями до и во время сеанса гипоксии. Оценивали характеристики латерального предпочтения при восприятии речи (дихотический тест), внимания и оперативной памяти (последова-

186

тельное сложение акустически предъявляемых чисел). Испытуемыми являлись мужчины 18–22 лет (1-я серия: n=12; 2-я серия: n=11; 3-я се-рия: n=15). Контрольная группа (n=10) проходила повторные измерениябез воздействия гипоксии.

Результаты показали, что разовое воздействие гипоксии приводитк улучшению характеристик слухового анализа (число ошибок, время ре-акции) по всему комплексу психофизических тестов, включая показатели индивидуального разброса. Значимые положительные изменения были зафиксированы для времени реакции (до 0.6 с) и для запоминания чис-ловых рядов (на 9%). Это улучшение усиливалось после гипоксическо-го тренинга и достигало, в среднем, 14.3% (p<0.01). Для порогов слуха было зафиксировано ухудшение во время гипоксии (серия 1), в большей степени в отношении низких частот и правого уха. После тренинга наблю-далась обратная тенденция к улучшению порогов слышимости по всему диапазону частот, с большими положительными изменениями (до 15 дБ)для высоких частот и правого уха. В условиях гипоксии (серия 3) отмече-но усиление этого латерального предпочтения (p<0.01) при дихотическом восприятии речевых сигналов (ведущее правое ухо), а также ухудшение характеристик оперативной памяти (ошибки сложения, пропуск ответов). В контрольных опытах выделенные тенденции (серии 1–3) не наблюда-лись.

Полученные данные подтверждают комплексное влияние гипоксиина характеристики слухоречевой функции человека и возможность их улучшения с применением процедур гипоксического тренинга, что имеет важное практическое значение для развития немедикаментозных спосо-бов коррекции сенсорно-когнитивных дисфункций у человека [3].

Литература:1. Petrassi F., Hodkinson P., Walters P., Gaydos S. Hypoxic hypoxia at moderate

altitudes: review of the state of the science. Aviat. Space Environ. Med., 2012. V.83(10). P.975-84.

2. Огородникова Е.А., Столярова Э.И., Пак С.П., Богомолова Г.М., Королев Ю.Н., Голубев В.Н., Лесова Е.М. Влияние гипоксического воздействия на характе-ристики слухового восприятия человека. Рос. физиол. ж. им. И.М. Сеченова, 2015. Т.101. N12. С.1414–1426.

3. Тролль В. Г., Вишняков В. В. Баротерапия и интервальная гипоксическая тренировка в лечении сенсоневральной тугоухости. Вестник оториноларинголо-гии, 2009. N3. С.39–42.

Огородникова Елена АлександровнаE-mail: Ogorodnikova EA@infran.ru

187

Влияние индивидуального опыта агонистического поведения сверч-ка Gryllus bimaculatus на последующие сражения в условиях морфо-физиологической асимметрииМ. Д. Л. Оппедизано2, А. М. Луничкин1, Н. В. Харитонова2, А. Н. Князев1

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Агонистическое поведение представляет собой сложный комплекс агрессивных и защитных реакций, сопровождающих развитие конфлик-та между особями одного вида. Такая форма взаимодействия является неотъемлемой частью внутривидовой коммуникации, регулирующей тер-риториальное, половое, пищевое и социальное поведение особей. Оно описано у всех представителей царства животных, в том числе и у че-ловека. Несмотря на активное изучение агонистического поведения как в естественных, так и в лабораторных условиях, в этой области остает-ся много нерешенных вопросов. Один из таких вопросов заключаетсяв следующем: какие факторы определяют успех особи в «столкновении» с представителем своего вида и как эти факторы взаимосвязаны другс другом (Briffa, Lane, 2017).

Удобным объектом для изучения агонистического поведения являются представители семейства сверчковые (Grylloidea), в частности, двупятни-стый сверчок (Gryllus bimaculatus). Этот вид является классическим объ-ектом лабораторных исследований, обладает относительно небольшим числом хорошо изученных поведенческих реакций, развитой акустической коммуникацией, сравнительно легко содержится и воспроизводится в ла-бораторных условиях. Важно отметить, что в лабораторных условиях со-храняются все формы поведения (за исключением миграционного), харак-терные для природных популяций (Князев, 1985). Ранее было показано, что у сверчков на успех в агонистическом поведении оказывают влияние возраст и масса тела животного, общее состояние, присутствие самки и «обладание» укрытием (эффект резидента), история предыдущих стол-кновений (эффекты победителя и проигравшего). В большинстве работ, посвященных изучению агонистического поведения сверчковых, рассма-тривается влияние только одного фактора, влияющего на его успешность (Stevenson, Schildberger, 2013).

В контрольном опыте, в котором изучали агрессию неопытных сверч-ков разного веса (разница >5%), более тяжелый сверчок побеждал в 90% случаев (n=10). В исследовании влияния опыта на агрессию было показа-но, что самец, обладающий опытом победы в 70% случаев побеждал бо-лее тяжелого противника (разница >5%) спустя 15 минут (n=10, достовер-ные отличия от контроля по U-критерию Манна-Уитни, p<0.05), но всегда проигрывал спустя 60 минут (n=10, достоверных отличий от контроля нет,

188

p>0.05). Опытный самец побеждал неопытного, если разница в их мас-се была меньше 25%. Самец, который обладал опытом проигрыша, всег-да проигрывал во втором бою вне зависимости от прошедшего времени (n=10, достоверных отличий от контроля нет, p>0.05).

Работа выполнена в рамках государственного бюджета РФ по гос.заданию (тема № АААА-А18-118013090245-6). Все применимые международные, нацио-нальные и/или институциональные принципы ухода и использования животных были соблюдены. Каких-либо исследований с участием людей в качестве объ-ектов изучения не проводилось.

Литература:Князев А.Н. Цикл развития сверчка Gryllus bimaculatus Deg. (Orthoptera,

Gryllidae) в условиях лабораторного содержания // Энтомол. Обозр., 1985, LXIV, 1. С. 58–73.

Briffa M., Lane S.M. The role of skill in animal contests: a neglected component of fi ghting ability \\ Proc. R. Soc. B, 2017, 284: 20171596.

Stevenson P., Schildberger K. Mechanisms of experience dependent control of aggression in crickets \\ Curr Opin Neurobiol, 2013, 23, pp. 318–323.

Оппедизано Михаил Джузеппе ЛуиджевичE-mail: bolverkdc@mail.ru

Молекулярные механизмы зрения: родопсинМ. А. ОстровскийИнститут биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва; Кафедра мо-лекулярной физиологии, Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

В докладе будут рассмотрены: организация родопсина в фоторецеп-торной мембране, первая и последняя стадии его фотопревращения.

Супрамолекулярная организация родопсина в фоторецепторной мембране

Традиционное представление о механизме фототрансдукции у позво-ночных основано на свободном перемещении в жидкой фоторецепторной мембране белков: как самого родопсина в мономерной форме, так и белков ферментативного каскада усиления. За последние годы появилась серия работ, выполненных, в основном, методами атомно-силовой и крио-элек-тронной микроскопии, согласно которым родопсин в мембране находится в димерной или олигомерной форме, образуя при этом паракристалли-ческую структуру. Как показывают результаты нашего мало-углового ней-тронного и рентгеновского исследования, молекулы родопсина в фоторе-цепторной мембране расположены диффузно, с исключительно высокой плотностью и без какой-либо регулярной упаковки [1].

189

Фотохимия родопсинаФотохимические свойства родопсина свидетельствуют об эффектив-

нейшем взаимодействии его хромофора – 11-цис-ретиналя с ближайшим белковым окружением. Результатом такого взаимодействия являются уникально высокая скорость (порядка 50 фс) и высокий квантовый выход (0.67) фотоизомеризации 11-цис-ретиналя.

Фотоизомеризация ретиналя фотообратима. Нами в фемтосекунд-ном диапазоне времени зарегистрирован переход родопсина (ретинальв 11-цис-изомерной форме) в фотородопсин (ретиналь в транс-изомерной форме), и затем, в ответ на поглощение второго кванта света, переход об-ратно из фотородопсина в родопсин [2]. При этом эффективность прямой реакции существенно выше, чем обратной.

Уникально высокая скорость фотоизомеризации 11-цис-ретиналя по-зволяет использовать энергию поглощённого кванта света на осуществле-ние именно этой реакции, а не рассеивать её в виде тепла или флуорес-ценции, квантовый выход которой у родопсина исключительно мал.

Фотолиз родопсина, свободный полностью-транс-ретиналь и бисре-тиноиды

На последней стадии фотопревращения родопсина происходит вы-свобождение свободного полностью-транс-ретиналя. В норме он быстро удаляется из фоторецепторной мембраны. Нарушение системы удаления приводит к образованию бисретиноидов, входящих в состав липофусци-новых гранул. Липофусциновые гранулы, как нами было показано, яв-ляются источниками образования активных форм кислорода [3], что об-уславливает фототоксичность этих гранул. Бисретиноиды также обладают довольно сильной флуоресценцией, на чём основан диагностический ме-тод аутофлуоресценции глазного дна, пути усовершенствования которого будут представлены в докладе [4].

Литература:1. Feldman et al (2019) Small-angle neutron and X-ray scattering analysis of the

supramolecular organization of rhodopsin in photoreceptor membrane. BBA - Biomem-branes, https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2019.05.022.

2. Smitienko et al (2014) Femtosecond laser spectroscopy of the rhodopsin photo-chromic reaction. Molecules, 19, No 11, 18351–18366 doi:10.3390/molecules191118351.

3. Boulton et al (1993) Lipofuscin is a photoinducible free radical generator. J. Pho-tochem. Photobiol. B: Biol., Vol. 19. P. 201–204.

4. Feldman et al (2018) Spectral analysis of fundus autofl uorescence pattern as a tool to detect early stages of degeneration in the retina and retinal pigment epithelium. EYE, 32:1440–1448.

Островский Михаил АркадьевичE-mail: ostrovsky3535@mail.ru

190

Объективная оценка нарушения проприоцептивного восприятия движений верхних и нижних конечностей у пациентов с гемипарезом центрального генезаО. Г. Павлова1, В. Ю. Рощин1,2, М. В. Сидорова3, Е. А. Николаев4, В. А. Се-лионов5, С. Е. Хатькова4, Г. Е. Иванова3

1Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, 2ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, 3Федеральный центр церебро-васкулярной патологии Российского национального исследовательского меди-цинского университета им. Н.И. Пирогова, 4Лечебно-реабилитационный центр МЗ РФ, 5Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН; Мо-сква

Проприоцептивная чувствительность (ПЧ) играет важную роль в вос-становлении движений после инсульта. В проведённом исследованиис помощью предложенного нами оригинального метода оценки ПЧ, осно-ванного на определении точности копирования в отсутствие зрительного контроля серии пассивных односуставных движений тестируемой конеч-ности непосредственно во время их выполнения с помощью активных движений другой конечности, впервые была выполнена объективная ком-плексная оценка сохранности ПЧ в паретичных конечностях у пациентовс односторонним инсультом.

Ранее показано, что здоровые испытуемые в таком тесте копируют пассивные движения точно и практически одновременно. За критерий нормы ПЧ было принято выполнение качественно правильного копирова-ния (когда активные копирующие движения выполняются в одноименном суставе синхронно с пассивными и не отличаются от них по направлению и количеству повторений) с определёнными требованиями к значениям четырёх пространственно-временных количественных показателей степе-ни схожести активных и пассивных движений.

Обследовано 30 пациентов, из которых у 17 человек очаг повреждения локализовался в правом, у 13 – в левом полушариях. Всего протестиро-вано 155 различных движений руки (сгибание–разгибание в плечевом, локтевом и лучезапястном суставах, пронация–супинация предплечья, отведение–приведение в плечевом и лучезапястном суставах) и 41 дви-жение ноги (сгибание–разгибание в коленном и голеностопном суставах). Референтное исследование воспроизведения тест-движений с открыты-ми глазами показало, что 98% движений рук и все движения ног были вос-произведены качественно правильно, а копирование 94% движений руки 87% движений ног по количественным показателям соответствовало норме по точности. Это означало, что пациенты хорошо понимали двига-тельную задачу теста и в подавляющем большинстве тестов могли успеш-но выполнять ее условно здоровой конечностью.

При копировании движений с закрытыми глазами (на основе пропри-

191

оцепции) 37% тестов рук и 24% – ног не соответствовали критерию нор-мы, причем почти в половине из них копирование выполнялось с грубыми ошибками качественного характера. В паретичной руке наиболее частыми были нарушения копирования движений в наиболее дистальном из тести-руемых – лучезапястном суставе. В ноге в голеностопном суставе вос-произведение движений также нарушалось вдвое чаще, чем в коленном.

В итоге на основе анализа значений объективных показателей качества копирования движений проприоцептивный дефицит выявлен у 67% паци-ентов в руке и у 43% в ноге. Количество односуставных тест-движений, выявивших нарушенние ПЧ, у разных пациентов колебалось от 1 до 8(6 в руке и 2 в ноге). Доля таких тестов у больных с повреждением правого полушария была существенно больше (47%), чем с повреждением левого (18%).

Работа частично поддержана грантами РФФИ 19-015-00264 и 16-29-08181.

Павлова Ольга ГеннадиевнаE-mail: pavlovao@mail.ru

Физиологическое ремоделирование «спортивного сердца» и элек-трическая активность миокарда у спортсменов разной направленно-сти тренировочного процессаН. И. Пантелеева1, И. М. Рощевская2, И. Н. Канева3

1Отдел сравнительной кардиологии ФИЦ «Коми научный центр Уральского от-деления РАН», Сыктывкар; 2Сыктывкарский государственный университет им. П.Сорокина; 3Кардиологический диспансер, Сыктывкар

Направленность тренировочного процесса во многом определяет морфофункциональные изменения сердца спортсмена, тип его физио-логического ремоделирования [1]. Изменение электрической активности «спортивного сердца» при его структурных перестройках отражаетсяна электрокардиографической информации, регистрируемой на поверх-ности торса.

Цель исследования – оценить электрическую активность сердца спор-тсменов с разным типом ремоделирования миокарда с использованием традиционной ЭКГ и многоканальной кардиоэлектротопографии.

По результатам ультразвукового исследования сердца обследованные спортсмены были разделены на две группы: первая состояла из лыжни-ков-гонщиков с эксцентрическим ремоделированием миокарда адаптив-ного типа (n=20), вторая – из тяжелоатлетов с концентрическим ремо-делированием миокарда (n=11). У обследованных лыжников-гонщиков

192

морфометрические показатели сердца составили: ИММЛЖ (индекс мас-сы миокарда левого желудочка) – 123,6±14,5 г/м2, ИОТСЛЖ (индекс от-носительной толщины стенки левого желудочка) – 0,35±0,1, ИС (индекс сферичности) – 0,60±0,06. У тяжелоатлетов: ИММЛЖ – 156,8±25,8 г/м2 (p<0,05), ИОТСЛЖ – 0,4±0,1 (p<0,05), ИС – 0,61±0,06.

Использование традиционной ЭКГ показало, что в состоянии покоя длительности интервалов QRS, PQ, RR, QT и QTc у обследованных лыж-ников и тяжелоатлетов существенно не различались. Морфология QRS комплекса и Т-волны у всех спортсменов в покое соответствовала нормам здорового нетренированного человека.

Исследование формирования электрического поля сердца от 64 уни-полярных электродов, равномерно расположенных по поверхности груд-ной клетки [2], показало, что в состоянии покоя основные закономерности динамики зон и экстремумов положительных и отрицательных кардиоэ-лектрических потенциалов в периоды де- и реполяризации желудочков сердца у обследованных спортсменов не различались. После проведения стандартной велоэргометрической нагрузки у спортсменов с различным типом ремоделирования миокарда левого желудочка показано разнона-правленное изменение амплитудно-временных и пространственно-вре-менных характеристик электрического поля сердца в период возбуждения и восстановления возбудимости миокарда. У лыжников с эксцентрическим типом ремоделирования миокарда в период реполяризации желудочков сердца на кардиоэлектрическом поле на поверхности торса выявлено уве-личение амплитуд экстремумов, у тяжелоатлетов с концентрическим ти-пом ремоделирования – уменьшение времени достижения экстремума-ми максимальных значений. В период деполяризации желудочков общая длительность и время начала инверсий положительных и отрицательных кардиопотенциалов на поверхности торса у спортсменов с эксцентриче-ским и концентрическим ремоделированием различались: продолжитель-ность первой инверсии у тяжелоатлетов после физической нагрузки была больше, второй – меньше, чем у лыжников-гонщиков.

Литература:1. Задворьев С.Ф., Крысюк О.Б., Обрезан А.Г. Показатели перегрузки сердца

и его ремоделирования у представителей различных видов спорта // Спортивная медицина: наука и практика. 2017. Т.7. № 2. С.12–18.

2. Рощевская И.М. Кардиоэлектрическое поле теплокровных животных и чело-века СПб.: Наука, 2008. 250 с.

Пантелеева Наталья ИвановнаE-mail: bdr13@mail.ru

193

Интеграция медленного и быстрого сна и её молекулярные механиз-мыЮ. Ф. Пастухов, И. В. ЕкимоваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

У человека, млекопитающих и птиц суточный цикл сна состоит из мед-ленного и быстрого сна. Изучение молекулярных механизмов быстрого сна и его интеграции с медленным сном может приблизить нас к ответам на важные вопросы: зачем в процессе эволюции возник «второй» вид сна (быстрый сон) и почему «утро вечера мудренее».

Медленный сон и его глубокая стадия («дельта»-сон) максимально представлены после засыпания, а быстрый сон – перед пробуждени-ем от сна. Установлено, что при увеличении глубокого медленного сна сокращаются энергетические потребности мозга и создаются условиядля реализации ключевой биологической функции сна – повышения ско-рости синтеза белков в мозге. Значение этой функции трудно переоце-нить – она является основой интеграции разных уровней организациии обеспечивает протеостазис, функционирование нейронов и восстано-вительные процессы в нервной системе при стрессах и нейропатологиях (Nakanishi et al., 1997; Siegel, 2005; Mackiewicz et al., 2008; Dworak et al., 2010; Пастухов, 2016; и др.). Однако интенсификация синтеза может со-провождаться накоплением белков с нарушенной укладкой (Schubert et al., 2000; и др.), являющихся серьезной угрозой для выживания нейронов и молекулярной основой старения мозга и развития нейродегенеративных заболеваний. Генная экспрессия шаперонов семейства HSP70 (70 kDa Heat Shock Proteins), в том числе индуцибельного Hsp70i, противодейству-ет конформационным изменениям белков (Пастухов и др., 2014; Ekimova et al, 2018), но имеет ли она отношение к «обереганию» этой ключевой функции сна, не известно.

Полученные ранее данные (Пастухов и др., 2005–2015) и анализ дан-ных литературы позволили высказать гипотезу (Пастухов, 2016): условия быстрого сна как археободрствования, содержащего элементы эндогенно-го стресса (Ковальзон, 2011), представляются приемлемыми для экспрес-сии стресс-шаперона Hsp70i, необходимого для «исправления» дефект-ных белков, синтезированных в предшествующем глубоком медленном сне. Для проверки гипотезы созданы 6 экспериментальных моделейу взрослых и старых крыс Вистар, результаты изучения двух из них при-ведены ниже. В модели естественного циркадианного изменения сна впервые установлено, что в условиях максимальной представленности быстрого сна во 2-й половине неактивной фазы суток его общее время в 6 раз выше, а уровень экспрессии гена hspa1, кодирующего Hsp70i,в nucleus reticularis pontis oralis (NRPO), вовлеченного в механизмы моду-

194

ляции быстрого сна, в 3 раза выше по сравнению с этими показателями в период наименьшей представленности быстрого сна (Пастухов, Симо-нова, 2018). Полученные данные позволяют предполагать, что экспрес-сия гена hspa1 является одной из важнейших новых функций быстрого сна; интеграция молекулярных механизмов медленного и быстрого сна необходима, видимо, для реализации ключевой функции сна. Для оцен-ки влияния интеграции медленного и быстрого сна использована модель селективной депривации быстрого сна, в которой он во время феномена «отдачи» повышается до такой же величины, как и в циркадианной моде-ли. Но при этом не выявлено опережающего максимального повышения глубокого МВС, во время которого установлено ускорение синтеза бел-ков в мозге. Повышение уровня экспрессии гена hspa1 и содержания бел-ка Hsp70i в коре мозга, гипоталамусе и NRPO не происходит (Симоноваи др., 2018; Пастухов и др., 2019), что может быть связано с нарушением интеграции медленного и быстрого сна и её молекулярных механизмов.

Полученные новые данные могут быть использованы в фундаменталь-ной медицине, на что указывают данные о высокой терапевтической эф-фективности рекомбинантного Hsp70i и его индуктора U-133, полученные в моделях эпилепсии и болезни Паркинсона у крыс (Ekimova et al., 2010, 2018; Пастухов, 2013; Пастухов и др., 2014, 2018).

Работа поддержана грантом РФФИ №16-04-01537 и Гос. заданием ФАНО России (тема № АААА-А18-118012290427-7).

Пастухов Юрий ФедотовичE-mail: pastukh36@mail.ru

Уровень тревоги у пациентов с фибрилляцией предсердийД. А. Певзнер, С. Л. Тымченко, Д. И. МитрушкинМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; Симферополь

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются одной из основных причин инвалидизации и смертности трудоспособного населения. Одним из главных факторов, способствующих развитию данной группы заболе-ваний, является психосоматический фактор. В частности, повышенный уровень тревоги, избыточная утомляемость, постоянное чувство пода-вленности и развитие депрессии рассматриваются как независимый фак-тор риска развития ССЗ. Как следствие, данные факторы могут не только спровоцировать развитие соматической патологии, но и явиться причиной ухудшения таких заболеваний, как инсульт, инфаркт и другие. С целью

195

оценки уровня тревожности при соблюдении правил биоэтики тестирова-ли 55 пациентов в возрасте от 43 до 68 лет (15 мужчин и 40 женщин) с нарушением ритма в виде пароксизмальной или постоянной форм фи-брилляции предсердий (ФП). Признаки сердечной недостаточности имели 20 пациентов, из них 13 (65,0%) – II функционального класса, и 7 (35,0%) – III функционального класса.

Уровень личностной (ЛТ) и ситуационной тревожности (СТ) оценивали с помощью опросника Спилбергера-Ханина. Для анализа данных приме-няли методы описательной статистики. Взаимосвязь показателей оцени-вали с помощью корреляционного анализа по Спирмену, межгрупповое сравнение – с помощью критерия Манна-Уитни. Достоверными считали отличия при p<0,05, программа «Statistica 8,0».

Анализ состояния тревожности у пациентов разного пола по шкале Спилбергера-Ханина показал, что уровень СТ соответствовал высокому (46,3±3,7), а уровень ЛТ – умеренному (43,8±2,9). Показатели СТ и ЛТу женщин были умеренными и достоверно более низкими, чем у мужчин (38,9±2,4 и 38,3±3,1, р=0,01). Наиболее существенное влияние среди ис-следуемых факторов на состояние тревожности пациентов оказывали воз-раст и функциональный класс хронической сердечной недостаточности, которая диагностирована у 20 пациентов (36,4%). У 19 пациентов (34,5%) с постоянной формой ФП на фоне повышенного артериального давления уровень ситуационной тревожности был достоверно выше (p≤0,001).

Таким образом, у 18,3% пациентов с наличием пароксизмальнойи у 15,4% – с постоянной формами ФП имеет место повышение уровня ситуационной тревожности на 5,8% по сравнению с пациентами, не име-ющими нарушений сердечного ритма, что является неблагоприятным про-гностическим фактором у больных с сердечно-сосудистыми заболевани-ями. На фоне эпизодов повышения артериального давления также имеет место повышение уровня ситуационной тревожности, что сопровождается высоким внутренним напряжением и способствует усилению кардионев-ротических расстройств.

Певзнер Диана А.

196

Специализация и интеграция в нейронных ансамблях при решении слуховых задачЕ. А. Петропавловская, Л. Б. Шестопалова, В. В. Семенова Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Фокус внимания интегративной нейрофизиологии в настоящее время смещается с анализа активности отдельных областей мозга к исследова-нию архитектуры нейронных ансамблей в сложных сенсомоторных кон-текстах. В качестве нейронных ансамблей рассматриваются как локаль-ные, так и распределенные сети нейронов, между которыми возникают динамические взаимные связи. Показателем связи между структурами мозга является синхронизация колебательной активности.

Переход к исследованию динамики нейронных ансамблей показанпри помощи анимированных топограмм амплитуды суммарных ответов мозга. В эксперименте регистрировались связанные с событиями ко-лебания, лежащие в основе реакции на начало движения (motion onset response), вызываемой звуками, движущимися с разной скоростью,при активном и пассивном прослушивании. Для анализа колебательной активности, лежащей в основе суммарного ответа, использовали частотно-временнóе представление ЭЭГ с помощью разложения по вейвлетным функциям. На его основе вычисляли связанные с событиями изменения спектральной мощности (event related spectral perturbation) и фазовую ко-герентность (inter-trial coherence). Эти показатели характеризуют динами-ческую реорганизацию локальных нейронных сетей в процессе анализа пространственных признаков звуковых стимулов.

Взаимодействие между пространственно разнесенными областями коры (large-scale networks) может быть исследовано при помощи анализа когерентности колебаний, регистрируемых в разных отведениях. В нашем исследовании сети, активируемые движением звуковых стимулов во вре-мя активного и пассивного прослушивания, оценивались по функциональ-ной связности (functional connectivity). Данный подход позволяет выявить нейронные ансамбли, согласованно работающие на определенном вре-менном интервале в процессе выполнения различных когнитивных задач.

Петропавловская Екатерина АлексеевнаE-mail: petekat@yandex.ru

197

Роль донора молекул NO в регуляции ответов ноцицептивного ней-ронаВ. Б. Плахова, В. А. Пеннияйнен, А. Д. Калинина, С. Г. ТерехинИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Медленные натриевые каналы (NaV1.8) мембраны сенсорных нейронов играют ключевую роль в процессе кодирования ноцицептивной информа-ции. Снижение потенциалочувствительности их активационного воротного устройства при воздействии ряда эндогенных и экзогенных факторов при-водит к уменьшению частоты повторных ответов мембраны ноцицепторов и, как следствие, к антиноцицептивной реакции на организменном уровне [1]. Поэтому исследование механизмов действия тех субстанций, которые снижают функциональную активность каналов NaV1.8, может найти свое практическое применение при разработке новых анальгетиков.

NO-ергическая система является универсальным регулятором физио-логических функций организма. NO-доноры и эндогенно продуцируемые молекулы NO участвуют во многих физиологических процессах, включая релаксацию гладких мышц, пролиферацию и дифференцировку клеток различных тканей, а также являются сигнальными молекулами, выпол-няющими регуляторную функцию в нервной системе млекопитающих [2]. Взаимосвязь NO-ергической и ноцицептивной систем организма остает-ся малоизученной. В последние годы появились данные, указывающиена то, что NO может оказывать и негативное цитотоксическое и проапопто-тическое действие. В связи с этим возникла необходимость исследовать не только антиноцицептивный эффект активатора NO-ергической систе-мы (нитропруссида натрия, SNP), но и оценить величину его действующей концентрации, поскольку при ее увеличении возможно негативное побоч-ное влияние указанного агента на рост и развитие нервной ткани.

Методами локальной фиксации потенциала и органотипической куль-туры нервной ткани были исследованы эффекты донора молекул NO ни-тропруссида натрия на первичные сенсорные нейроны. Было получено, что SNP (10-2 моль/л) достоверно снижает потенциалочувствительность каналов NaV1.8. Методом органотипической культуры было установле-но, что данный агент ингибирует рост нейритов при концентрациях, пре-вышающих 10-4 моль/л. Полученные результаты позволяют заключить,что антиноцицептивный эффект SNP, основанный на снижении потенци-алочувствительности каналов NaV1.8, сопряжен с его негативным ингиби-рующим действием на развитие эмбриональной нервной ткани теплокров-ных животных. На уровне первичного сенсорного нейрона модулирующее действие NO-ергической системы на ноцицептивную систему представля-ется маловероятным.

198

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы(ГП-14, раздел 64), гранта РФФИ N 18-015-00071.

Литература:1. Krylov B.V., Rogachevskii I.V., Shelykh T.N., Plakhova V.B. Frontiers in pain

science. Volume 1. New nonopioid analgesics: understanding molecular mechanisms on the basis of patch-clamp and quantumchemical studies. Sharjah, U.A.E., BenthamSciencePublishersLtd., 2017. 203 p.

2. Park A.R., Lee H.I., Semjid D., Kim D.K., Chun S.W. Dual effect of exogenous nitric oxide on neuronal excitability in rat substantia gelatinosa neurons. Neural Plast. 2014. V. 2014. P628531.

Плахова Вера БорисовнаE-mail: verapl@mail.ru

Роль гормонов гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной си-стемы в гастропротекции у крыс с десенситизацией и сенситизацией капсаицин-чувствительных нейроновТ. Т. Подвигина, О. Ю. Морозова, Л. П. ФиларетоваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Ранее нами обнаружено, что усугубляющий эффект десенситизации капсаицин-чувствительных нейронов (КЧН) на образование индомета-цин-индуцированных эрозий слизистой оболочки желудка значительно усиливается при дефиците глюкокортикоидных гормонов у адреналэкто-мированных крыс. В противоположность эффекту десенситизации пока-зано, что сенситизация КЧН, вызванная однократным введением малых доз капсаицина, оказывает дозозависимое гастропротективное влияние. Одной из задач настоящей работы явилось изучение роли кортикостерона в язвообразовании при сенситизации и десенситизации КЧН путем кратко-временного ингибирования синтеза кортикостерона метирапоном. Исходя из наших данных о гастропротективном эффекте КРФ при действии ульце-рогенных факторов, была поставлена вторая задача: изучение роли КРФ в гастропротекции при десенситизации КЧН.

Эффекты сенситизации и десенситизации КЧН на слизистую оболочку желудка крыс изучали при действии двух ульцерогенных стимулов: вве-дение индометацина (35 мг/кг) или иммобилизация при холоде (3 часа при t=10 оС), которые применялись после 24-часового голодания живот-ных. Сенситизацию КЧН вызывали введением капсаицина в дозе 10 мг/кгза час до ульцерогенного стимула. Для десенситизации КЧН капсаицин вводили в нейротоксической дозе 100 мг/кг за 2 недели до ульцерогенного

199

стимула. Метирапон (30 мг/кг), ингибитор синтеза кортикостерона, вводи-ли за 30 минут до введения капсаицина в опытах с сенситизацией КЧН или за 30 минут до введения индометацина в опытах с десенситизацией КЧН. У десенситизированных крыс было изучено влияние КРФ (2.5 мкг/кг) на образование эрозий, вызванных введением индометацина.

Однократное введение капсаицина в дозе 10 мг/кг оказывало гастро-протективный эффект, особенно ярко выраженный в стрессорной модели ульцерогенеза. Параллельно наблюдалось увеличение уровня кортико-стерона и глюкозы в крови. Десенситизация КЧН оказывала проульцеро-генный эффект в индометациновой модели. Иммобилизация при холоде вызывала такое значительное увеличение площади эрозий у контроль-ных крыс (с введением растворителя капсаицина), что десенситизация КЧН не приводила к дальнейшему усугублению ульцерогенного эффекта.При кратковременном подавлении синтеза кортикостерона метирапо-ном не наблюдалось изменений как в гастропротективном эффекте сен-ситизации КЧН в обеих моделях ульцерогенеза, так и в ульцерогенном эффекте десенситизации при действии индометацина. Однако у крысс десенситизацией КЧН введение КРФ при индометациновой модели уль-церогенеза оказало гастропротективный эффект. Таким образом, кратко-временное подавление синтеза кортикостерона не приводило к устранению гастропротективного эффекта сенситизации КЧН в обеих моделях ульце-рогенеза и не усугубило далее ульцерогенный эффект десенситизациипри действии индометацина. Гастропротективный эффект КРФ проявлял-ся и с десенситизацией КЧН.

Работа поддержана грантом РФФИ 19-015-00514.

Подвигина Татьяна ТрофимовнаE-mail: tpodvigina@yandex.ru

И. П. Павлов и квантовая механикаМ. А. ПоповOMCAN Mathematical Institute University of Oxford Andrew Wiles Building Radcliffe Observatory Quarter, Woodstook Rd OX2 6GG, Oxford, UK

Сенсационное участие И.П. Павлова в VI Скандинавском неврологи-ческом конгрессе в Копенгагене в 1932 г., по всей видимости, не прошло бесследно. В 1932–1934 гг. два знаменитых физика, лауреаты Нобелев-ский премии, основатели новой квантовой физики, датчанин Нильс Бор (Нобелевская премия 1922 г.) и австриец Эрвин Шрёдингер (Нобелев-ская премия 1933 г.) всерьёз заинтересовались квантовыми приложени-

200

ями в нейробиологии. Бор выступил с докладом «Свет и жизнь» в 1932 г.на Международном конгрессе световой терапии, а Шрёдингер в 1934 г.в Оксфорде попробовал поставить мысленные эксперименты с котами, помещенными в квантовое состояние суперпозиции или entanglement («коты Шрёдингера») [1] Как известно, Шредингеровы мысленные экс-перименты закончились созданием квантовой биологии в 1944 г.. Таким образом, встреча Нобелевских лауреатов в Колтушах не могла быть со-вершенно случайной и должна пониматься как важный момент истории квантовой биологии.

4 мая 1934 г. Бор приезжает на конференцию по теоретической физике в СССР, и в конце мая происходит его встреча с И.П. Павловым в Колту-шах. Согласно единственной академической публикации на эту тему Н.Н. Лузина (1943) [2], на которую также ссылается В.В. Иванов, утверждает-ся, что встреча Павлова и Бора в Колтушах была взаимно продуктивной. Лузин отмечает готовность собеседников предоставить свои аргументыв пользу существования «квантовых процессов человеческого мозга». Од-нако все мои попытки найти технические подробности диалога Бора–Пав-лова в архивах (в частности, Wellcome Collection в Лондоне), западных частных коллекциях и в опубликованных воспоминаниях, к сожалению, ни к чему не привели. Допуская, что потерянное знание самовосстанав-ливается самим развитием науки, можно констатировать, что Павловская идея квантового мозга и связанная с этим гипотеза эпигенетики условных рефлексов не могут пониматься как случайные идеи. Они действительно были вновь переоткрыты так называемой «квантовой революцией» 1980–1990-х годов и сегодня, в 2017–2018 годах получили неожиданное разви-тие в исследованиях квантового искусственного интеллекта и квантовой орбитальной эпигенетики.

Квантовый Мозг. Современные американский (Brain Initiative) и евро-пейский (Human Brain Project) мегапроекты мозга во многом похожи на мо-дель математического мозга – машины идеалиста Декарта, развиваемого ранее И.П. Павловым. Все они имеют один и тот же computational (вычис-лительный) недостаток – они рассматривают мозг как классическую детер-минированную машину, которая способна производить неконтролируемое число неустранимых бесконечностей или NP complete проблем. Модель же квантового мозга основывается на недетерминизме и неклассичности квантовой машины Тьюринга, допускающей существование «естественно-го программируемого языка мышления» типа Фодора–Пилишина, и может содержать системы свободных моноидов, описываемых новой матема-тикой квантовых категорий. Павлов–Бор–Шредингер в начальную эпоху квантовой биологии оставили множество утонченных наблюдений, кото-рые вполне могли бы сработать в новейших исследованиях Квантового ИИ.

201

Квантовая орбитальная эпигенетика. Современная эпигенетика представляет новейшую попытку 21-го века исследовать негенетическую расширенную наследственность (nongenetic extended inheritance), вклю-чая эпигенетические факторы, цитоплазмические и соматические факто-ры, влияние паразитов и симбионтов, ambient сред, поведения и культуры. Эпигенетика также включает исследования структурной наследственно-сти (например, «tooth» multilations in Diffl ugia corona, и cortical multilations in Paramecium) и случаи (18 типов) мембранной наследственности (membrane inheritance). Вполне возможно, что Павловская эпигенетика условных рефлексов представляет некий частный случай «расширенной квантовой эпигенетики», которая может включать квантовые уточнения теоретиков математических катастроф ( Ваддингтон, Тома, КАМ – те-оретики) для описания влияния внешних факторов негенетической на-следственности. Например, сегодня можно вполне серьезно говоритьоб орбитальной эпигенетике, которая подразумевает изучение эффектов квантовых частиц и квантового времени на наследственность организмов в условиях космического полета.[3].

Рассматриваются также такие темы, как квантовые часы и нейросин-хронность, квантовая нейрокриптография.

Литература:1. Попов М.А. (2003) В защиту Квантового Идеализма – Успехи Физических

наук, 173, no.12, 1381–1384. DOI :10.3367/UFNr 0173,200312j.1382.2. Лузин Н.Н. (1943) Ньютонова теория пределов – Исаак Ньютон: сб. статей

к трехсотлетию со дня рождения И.Ньютона под редакцией академика С.И. Вави-лова. М–Л: Издательство АН СССР, стр 53–74.

3. Popov M.A. (2017) Time, Orbital Epigenetics and Cancer – www.oxford.academia.edu/MichaelPopov

Попов Михаил АлексеевичE-mail: michael282.eps@gmail.com

Исследование орексинергической системы гипоталамуса у крысс различными формами эпилептической активностиС. Г. Порошин, И. Ю. Морина, Е. В. Михайлова, И. В. РомановаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Известно, что орексины (А и В) – пептиды, образующиеся из общей молекулы-предшественника препро-орексина. В мозге экспрессия препро-орексина отмечается преимущественно в нейронах перифорникальной

202

области гипоталамуса. Функциональное значение орексинов в основном связывают с регуляцией пищевого поведения и энергетического баланса. Данные морфологического анализа свидетельствуют о том, что орексин-иммунопозитивные отростки выявляются в самых различных областях мозга, что может свидетельствовать о более широком спектре функцио-нального значения орексинов.

Проекции орексин-иммунопозитивных нейронов в частности выявлены в отделах мозга, вовлеченных в патогенез эпилепсии (височная и пири-формной кора больших полушарий, бугры четверохолмия, гиппокамп), поэтому в литературе в настоящее время обсуждается вопрос о функцио-нальной роли орексинов при эпилепсии. Этиология этого неврологическо-го заболевания чрезвычайно разнообразна. Общепризнанным подходом при исследовании эпилепсии является изучение нейрохимических и фи-зиологических характеристик у модельных животных, генетически пред-расположенных к эпилептической активности. Настоящее исследование проведено с целью оценить морфофункциональное состояние орексинер-гической системы гипоталамуса у крыс, генетически предрасположенных к различным формам эпилепсии: у крыс линии Крушинского–Молодкиной (КМ), генетически предрасположенных к аудиогенной эпилепсии, и крыс WAG/RIJ, генетически предрасположенных к абсансной эпилепсии.

Исследование проведено на 4.5-месячных самцах крысы КМ и 6–7-ме-сячных самцах крысы WAG/RIJ, которых предварительно тестировалина наличие судорожной активности. Контролем служили крысы Вистар соответствующего возраста. В работе был использован анализ экспрес-сии генов препро-орексина (pOx), рецепторов орексина 1 и 2 типов (Ox1rи Orx2r) методом ПЦР в реальном времени, а также иммуногистохими-ческий метод немеченых антител. Иммуногистохимические реакции проводили на фронтальных срезах фиксированного мозга, содержащих перифорникальную область гипоталамуса, с использованием антителк орексину-А.

В гипоталамусе крыс КМ (n=11) анализ экспрессии генов демонстри-рует увеличение активности pOx в 2 раза (р<0.05), при этом не выявле-но достоверных изменений активности гена Ox1r и Orx2r по сравнению с крысами Вистар (n=10). Иммуногистохимический анализ демонстрирует увеличение у крыс КМ (n=5) оптической плотности орексина-А в нейронах перифорникальной области гипоталамуса (М=0.52, 0.37-0.54 и М=0.56, 0.47-0.66; р<0.05) по сравнению с крысами Вистар (n=5). В гипоталаму-се крыс WAG/RIJ (n=6) выявлено увеличение активности pOx в 1.5 раза (р<0.05), Ox1r в 1.4 (p>0.05) и Orx2r в 2.7 раза (р<0.05) по сравнениюс крысами Вистар (n=6). У крыс WAG/Rij (n=5) отмечено повышение оп-тической плотности орексина-А в нейронах на 50% (М=0.60, 0.55-0.69и М=0.43, 0.41-0.44, р<0.05) по сравнению с крысами Вистар (n=5).

Полученные нами данные демонстрируют активацию орексинергиче-

203

ской системы у крыс с различными генетическими формами эпилепсии, что может свидетельствовать об участии орексинергической системы ги-поталамуса в компенсаторных и защитных механизмы мозга, которые про-являются при эпилепсии.

Работа поддержана ФАНО (госзадание № АААА-А18-118012290427-7).

Порошин Сергей ГеоргиевичE-mail: ps9911@rambler.ru

Нейронная организация спинного мозга в постнатальном онтогенезеВ. В. Порсева, П. М. Маслюков, А. Д. Ноздрачёв*Ярославский государственный медицинский университет, *Санкт-Петербург-ский государственный университет

В постнатальном онтогенезе ядерная организация серого вещества спинного мозга выявляется в 3-дневном возрасте крысы, но достигает взрослого топографического соответствия гетерохронно: в 20-дневном возрасте крысы – дорсальное ядро, в 30-дневном возрасте – симпати-ческие ядра, в 60-дневном возрасте – промежуточно-медиальное ядро. Окончательное расположение ядер во втором грудном сегменте крысы обусловлено их вентральным смещением.

В пластинках и ядрах серого вещества спинного мозга плотность расположения клеток уменьшается, а размер их увеличивается в дор-совентральном направлении. Форма клеточных тел и направленность проксимальных частей отростков в сером веществе меняются от преиму-щественно дорсовентральной ориентации овальных и веретеновидных клеток в пластинках I, II, III, IV до различных клеточных форм и ориента-ций в пластинках, располагающихся вентральнее, включая поле X и ядра серого вещества спинного мозга. Стабильность показателей клеточной плотности и размеров нейронов в пластинках и ядрах серого вещества достигается в различные временные периоды постнатального онтогенеза крысы.

На поперечном срезе в сером веществе спинного мозга определяют-ся четыре структурных типа нейронов на основании их форм клеточных тел: овальные, веретеновидные, треугольные и многоугольные. Серое вещество спинного мозга у взрослой крысы имеет одинаковый набор морфологических форм нейронов, но различную их гистотопографию со-ответственно его пластинчатой и ядерной организации, что обусловлено разнотипностью выполняемых функций.

В течение всего постнатального развития в сером веществе спинно-

204

го мозга самые малые размеры имеют популяции нейронов, содержащих кальбиндин 28 кДа, крупнее нейроны с НАДФ-диафоразой, еще крупнее с nNOS, затем с ХАТ и самыми крупными являются нейроны с белком нейрофиламентов 200 кДа. Увеличение размеров популяций нейроновв постнатальном развитии крысы характеризуется гетерохронностью: наи-более быстро растут и достигают размеров взрослых нейронов популя-ции, экспрессирующие: белок нейрофиламентов 200 кДа и кальбиндин 28 кДа (10-дневный возраст); ХАТ, nNOS и НАДФ-диафоразу (20-дневный возраст): и более длительно мотонейроны, содержащие ХАТ, белок нейро-филаментов (30-дневный возраст) и кальбиндин-иммунореактивные ин-тернейроны пластинки VIII (90-дневный возраст). С 3-дневного возраста крысы популяции нейронов, определяемые по их нейрохимическим харак-теристикам, сохраняют свою структурную организацию.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 17-04-00349-а.

Порсева Валентина Вячеславовна

Молекулярные детерминанты и адаптивная регуляция эндоцитоза белка в почке позвоночныхН. П. Пруцкова, Е. В. СеливёрстоваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Выяснение фундаментальных закономерностей и молекулярных меха-низмов реабсорбции белка и его внутриклеточного транспорта в эпителии проксимальных канальцев (ПК) находится в русле актуальных проблем физиологии и патологии почки. В ПК всасываются профильтровавшиеся в почечных клубочках низкомолекулярные белки, белок-витаминные ком-плексы и основной белок крови – альбумин, молекулярная масса кото-рого считается предельной для нормальной пропускной способности гло-мерулярного фильтрационного барьера. В процессе реабсорбции белков участвуют специальные мембранные рецепторы эндоцитоза (мегалин, кубилин, белок amnionless), дефицит которых вследствие недостаточ-ной экспрессии соответствующих генов, их нокаута у экспериментальных животных или мутаций у человека приводит к устойчивой протеинуриии выраженным формам патологии почек с тяжёлыми последствиями для всего организма. Несмотря на структурно-функциональные измененияв почке позвоночных в процессе эволюции, имеются основания полагать,что функции ПК наиболее консервативны. Данные литературы указыва-

205

ют на сходство в распределении функциональных доменов, ответствен-ных за эпителиальный транспорт в пронефросе амфибий и метанефросе млекопитающих, и наличие в пронефросе эмбрионов рода Xenopus генов рецепторов эндоцитоза, аналогичных таковым у млекопитающих. Уста-новлена экспрессия мегалина и кубилина в проксимальном отделе про-нефроса у головастика Xenopus, а также личинки Danio rerio, выявлены негативные последствия протеинурии и нефротоксического действия аль-бумина у аксолотлей.

В проведённых нами исследованиях впервые показано вовлечение мегалина, кубилина и клатрина в рецептор-опосредованный эндоцитози внутриклеточный транспорт различных белков в эпителии ПК почки ля-гушек. Использованы методы иммуногисто- и иммуноцитохимии, иммуно-блоттинга, микроскопическая техника, анализ изображений. Проанализи-ровано распределение в цитоплазме эпителиоцитов различных белков (YFP, лизоцима, альбумина), а также мегалина, кубилина, клатрина, мар-кера эндосом рециклинга (Rab11) и лизосом (Lamp1) в различные сроки после инъекций. Получены свидетельства интернализации белка вместе с рецептором, последующей диссоциации белок-рецепторного комплекса, рециклинга рецептора и перемещения белка в компартмент поздних эндо-сом. Одновременно с морфологическими коррелятами эндоцитоза белка установлено присутствие в апикальной цитоплазме хлоридного и водного каналов (CLCN5 и аквапорина-1). Показана способность ПК к восстанов-лению абсорбционной ёмкости, сниженной ежедневной белковой нагруз-кой. Усиление реабсорбции после перерыва в нагрузке коррелировало с увеличением экспрессии мегалина и кубилина и процессом утилизации нагрузочного белка. Маркирование эпителия ПК по мегалину позволило подтвердить эффект аргинин-вазотоцина как системного модулятора ре-абсорбции белка у амфибий, действующего на уровне прегломерулярных сосудов. При наличии в ПК паразитарной инфекции отмечена дезинте-грация механизмов реабсорбции, обусловленная отсутствием экспрессии рецепторов эндоцитоза без существенных изменений других молекуляр-ных детерминант этого процесса. Установлена зависимость функциони-рования рецепторов эндоцитоза, в том числе уровня конститутивных ре-цепторов, от сезона года и условий питания. Результаты свидетельствуютоб эффективности использования амфибий в качестве эксперименталь-ной модели для изучения молекулярных механизмов и адаптивной регу-ляции эндоцитоза белка в почке позвоночных при различных физиологи-ческих условиях или развитии патологических процессов.

Исследования выполнены в рамках государственного задания № 075-00776-19 (рег. № АААА-А18-11-8012290371-3) с использованием ресурсов ЦКП ИЭФБ РАН.

Пруцкова Наталья ПавловнаE-mail: natprut@yandex.ru

206

Влияние оксида азота на серотониновую нейротрансмиссию в пре-фронтальной кореМ. А. Пузанова, Н. А. Трофимова, Н. Б. СаульскаяИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Оксид азота (NO) и серотонин (5-HT) играют важную роль в функциони-ровании медиальной префронтальной коры (мПК), регулируя нейронную возбудимость, импульсную активность и нейропластичность. Источником серотонинергической иннервации мПК являются 5-HT-продуцирующие нейроны ядер шва. NO вырабатывают интернейроны мПК, иннервируе-мые волокнами, приходящими из вентрального гиппокампа. Обе эти ней-ромодуляторные системы вовлекаются в регуляцию ряда важных функций мПК. В частности, они усиливают свою активность во время выработки реакции страха, контролируя формирование генерализованного страха [1, 2]. Вместе с тем в литературе нет сведений о взаимодействии этих систем в мПК. Цель данной работы заключалась в изучении влияния NO на се-ротониновую нейротрансмиссию в этой корковой области, оцениваемую по изменениям уровня внеклеточного 5-НT (функциональный пул 5-НT). Для этого исследовали, как локальная блокада синтеза NO скажетсяна активации серотониновой системы мПК, запускаемой введениямив мПК флуоксетина (FLU), селективного ингибитора обратного захвата 5-НT. Работа выполнена на крысах-самцах линии Спрег-Доули методом прижизненного внутримозгового микродиализа. Животным имплантирова-ли диализные канюли в мПК, как ранее описано [2]. Части крыс (группа «FLU») после сбора фоновых порций диализата в мПК вводили флуок-сетин (10 мкМ, «Sigma», США). Животным группы «NA+FLU») после сбо-ра фоновых порций диализата сначала вводили ингибитор NO-синтазы N-омега-нитро-L-аргинин (NA, «ICN Biomedicals», США, 0.5 мМ), а затем смесь 0.5 мМ NA и 10 мкМ FLU. Введение осуществляли методом диализ-ной инфузии. Диализат собирали в течение всего периода экспериментов (каждые 15 минут) и анализировали на содержание 5-HT методом высо-коэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детек-цией («Shimadzu LC-20AD», Германия). Статистическую обработку прово-дили методом однофакторного и двухфакторного дисперсионного анализа (SigmaStat 3.0). Показано, что введение 10 мкМ FLU в мПК животным груп-пы «FLU» вызывает подъём уровня внеклеточного 5-HT в мПК (F(9,72)=12,3; p<0,001) относительно фонового уровня, который наступает через 30 минут после начала введения (147,8±12,2%) и длится в течение всего периода введения препарата. Введение 10 мкМ FLU на фоне введения0.5 мМ NA в мПК животным группы «NA+FLU» также сопровождалось ростом уровня внеклеточного 5-HT в мПК относительно собственного фонового уровня (F(9,45)=5,26; p<0,001). Однако эффект был менее вы-раженным (максимум 126,5±3,5%) и наступал через 45 минут после на-

207

чала введения FLU. Двухфакторный дисперсионный анализ подтвердил,что животные группы «NA+FLU» характеризуются меньшим по амплитуде и позднее возникающим подъемом уровня 5-HT, вызываемым введением FLU, по сравнению с крысами группы «FLU» (F(9,130)=3,33; p<0,001). Полу-ченные данные впервые свидетельствуют, что активность серотониновой системы мПК, оцениваемая по выбросу 5-HT, находится под контролем нитрергической системы этой области коры. Эти результаты вносят вклад в понимание закономерностей функционирования мПК.

Литература:1. Саульская Н.Б., Марчук О.Э. Торможение обратного захвата серотонина

в медиальной префронтальной коре во время выработки условнорефлекторной реакции страха способствует формированию генерализованного страха. Журн. высш. нервн. деят. 2019. 69 (3): 342–352.

2. Саульская Н.Б., Судоргина П.В. Активность нитрергической системы меди-альной префронтальной коры крыс с высокой и низкой генерализацией условно-рефлекторной реакции страха. Журн. высш. нервн. деят. 2015. 65 (3): 372–381.

Пузанова Мария АндреевнаE-mail: saulskayanb@infran.ru

Влияние «принудительного бега» в тредбане на формирование эро-зий в желудке крыс, вызванных ульцерогенным действием стрессо-раЮ. М. Пунин, Д. К. Брызгалов, Н. И. ЯрушкинаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Стрессорное прекондиционирование оказывает гастропротективное действие. Одним из естественных стрессоров является физическая ак-тивность, в частности, бег. Ранее нами было показано, что «принудитель-ный» бег в тредбане уменьшает поражение слизистой оболочки желудка, вызванное ульцерогенным действием индометацина.

Цель работы заключалась в изучении влияния «принудительного» бега в тредбане на формирование эрозий в желудке, вызванных ульцерогенным действием стрессора, и разработке на основании полученных данных экс-периментальных моделей для изучения механизмов действия бега в тред-бане. Эксперименты проводили на крысах линии Sprague-Dawley массой 240 250 г. Ульцерогенный стимул, в качестве которого использовали 3-ча-совую иммобилизацию в сочетании с холодом (6 или 10 °С), предъявляли через 1 час после бега в тредбане крысам, предварительно голодавшим 24 часа. Параметры бега: скорость движения беговой дорожки, время на-хождения крысы на ней и режим бега варьировали. Продолжительность

208

бега (в случае однократного забега) составляла 15 или 30 минут, скорость дорожки, которая была установлена горизонтально, составляла 15 см/с (9 м/мин) или 22 25 см/с (15 м/мин). Наряду с однократным воздействи-ем бега в тредбане, исследовали эффект его многократного применения.В этом случае крысы бегали ежедневно в течение 3 или 4 последова-тельных дней, скорость дорожки составляла 15 см/с; время экспозиции на беговой дорожке – 10 или 15 минут. Контрольные животные не бегали (находились в покое), но также подвергались действию ульцерогенного стимула. После иммобилизации в течение 3 часов на холоде крыс дека-питировали, извлекали желудок, вскрывали его и с помощью программы «ImageJ» измеряли площадь эрозий, вызванных стрессором, а также бра-ли пробы крови для тестирования уровня кортикостерона в плазме мето-дом иммуноферментного анализа.

Однократный бег в тредбане в течение 15 минут при скорости дорожки 25 см/с не влиял на формирование эрозий в желудке, вызванных действи-ем стрессора. Увеличение времени экспозиции (30 минут) на беговой до-рожке уменьшало поражение слизистой оболочки желудка, вызванное им-мобилизацией в течение 3-х часов при t=6 °С. Ежедневный бег в тредбане на протяжении 3-х дней (скорость дорожки 15 см/с, время экспозиции 10 минут) не влиял на чувствительность слизистой оболочки желудка к дей-ствию ульцерогенного стимула (3-часовая иммобилизация при t=10°С), тогда как увеличение времени экспозиции на беговой дорожке до 15 минут и длительности тренировки до 4-х дней приводило к гастропротективному эффекту. Была исследована также зависимость между степенью выра-женности гастропротективного эффекта бега и уровнем кортикостерона после действия ульцерогенного стимула.

Таким образом, «принудительный» бег в тредбане может оказывать га-стропротективный эффект, который проявляется в условиях более интен-сивного и продолжительного (для данных экспериментальных условий) однократного бега или менее интенсивного и продолжительного, но при-меняемого в режиме тренировки, многократного бега.

Исследование поддержано грантом РНФ № 19-15-00430.

Пунин Юрий МихайловичE-mail: puniny@infran.ru

209

Эффект воздействия неинвазивной электростимуляции спинного мозга на координационные способности человекаА. М. Пухов, П. В. ИвановВеликолукская государственная академия физической культуры и спорта

Многие виды жизнедеятельности человека связаны с проявлением ко-ординационных способностей, в том числе и спортивная деятельность. Для развития и совершенствования координационных способностей при-меняют не только педагогические подходы, но и различные инструмен-тальные методики. Чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга (ЧЭССМ) проводилась у пациентов с травмами и патологиями нервно-мы-шечного аппарата и показала свою эффективность при восстановлении их двигательных функций. В связи с этим представляется логичным ис-пользование ЧЭССМ у спортсменов для совершенствования координаци-онных способностей.

Исследование состояло из нескольких частей. Первая заключаласьв выявлении эффектов однократной электростимуляции шейного утолще-ния спинного мозга (С3–С4) на вертикальную устойчивость спортсменов, занимающихся футболом (n=8) и стрельбой из лука (n=6). Вторая часть предусматривала 10-дневный курс стимуляции поясничного утолщения спинного мозга на уровне Т11–Т12 позвонков спортсменов-футболистов (n=6).

В результате исследований было выявлено, что частота стимуляции1 и 50 Гц сопровождались ухудшением показателей, отражающих каче-ство вертикальной устойчивости испытуемых. Электрическая стимуляция шейного утолщения с частотой 5 Гц способствовала повышению качества вертикальной устойчивости футболистов в пробе со зрительным контро-лем, а стимуляция с частотой 15 и 30 Гц в большей степени влияла на спо-собность поддержания вертикальной позы с произвольной её регуляцией в условиях биологической обратной связи. У спортсменов-лучников более выраженный эффект ЧЭССМ зарегистрирован при частоте стимуляции30 Гц по сравнению со стимуляцией 5 Гц.

Десятидневный курс чрескожной электрической стимуляции пояснич-ного утолщения спинного мозга футболистов сопровождался повышением их координационных способностей и уровня технической подготовленно-сти по сравнению со спортсменами, не подвергавшихся стимуляции.

Таким образом, результаты исследования показали, что чрескожная электрическая стимуляция шейного и поясничного утолщения спинного мозга сопровождается повышением координационных способностей здо-рового человека и может выступать в качестве дополнительного метода для их совершенствования.

Пухов Александр МихайловичE-mail: alexander-m-p@yandex.ru

210

Связь успешности воображения движений правой и левой руки, тре-вожности и концентрации внимания при обучении работе с интер-фейсом «мозг–компьютер»В. В. Решетникова1, Е. В. Боброва1, Е. А. Вершинина1, А. А. Гришин1,А. А. Фролов2,3, Ю. П. Герасименко1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН. Санкт-Петербург; 2Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, 3Институт трансля-ционной медицины Российского национального исследовательского медицин-ского университета им. Н.И. Пирогова, Москва

Для различения состояний мозга, которые служат в системах «интер-фейс мозг–компьютер» (ИМК) для управления внешними устройствами (ортезы, экзоскелеты, инвалидные кресла и т.п.), используются класси-фикаторы, основанные на математической обработке сигналов ЭЭГ. Вы-сокая точность классификации сигналов мозга обеспечивает надежность работы ИМК и определяется способностями пользователя к концентрации внимания. В данной работе изучали, как точность классификации сигна-лов мозга при воображении движений правой и левой руки изменяется при обучении и как это зависит от личностных характеристик пользовате-ля ИМК. Для улучшения концентрации внимания был разработан специ-альный тренинг, включающий плавное движение поочередно левой и пра-вой руками, представление этих движений, а также спокойное сидение. До и после тренинга испытуемые управляли ИМК, воображая движения правой или левой руки. Испытуемые были протестированы с помощью личностных опросников Кеттелла и Айзенка, тестов Спилбергера-Ханина на тревожность, а также тестом Струпа, который характеризует уровень концентрации внимания.

До начала тренинга точность классификации состояния мозга при во-ображении движений правой руки по сравнению с состоянием покоя (ПР-покой) демонстрирует значимую положительную корреляцию с ситуатив-ной тревожностью и отрицательную – с показателями по тесту Струпа (время выполнения, латентный период, количество ошибок). Корреляции величины изменения точности классификации ПР-покой после тренинга характеризуются противоположными знаками. Это означает, что вообра-жение движений правой руки вначале успешнее осуществляется более тревожными и лучше концентрирующими внимание испытуемыми, однако обучение у таких испытуемых проходит менее успешно.

Анализ точности классификации состояния мозга при воображении движений левой руки по сравнению с состоянием покоя (ЛР-покой) до тре-нинга не выявляет значимых корреляций с показателями по тесту Струпа и тенденцию (р=0,065) положительной корреляции с эмоциональной ста-бильностью. Изменения точности классификации ЛР-покой в результате тренинга демонстрируют изменение знака корреляции с эмоциональной

211

стабильностью, и отрицательную корреляцию с латентным периодом от-ветов при прохождении теста Струпа. Это свидетельствует о том, что обу-чение воображению движениям левой руки более успешно у эмоциональ-но нестабильных испытуемых, которые хуже концентрируют внимание.

Таким образом, тренировка по-разному влияет на успешность вообра-жения движений правой и левой руки у пользователей ИМК с различным уровнем тревожности, эмоциональной стабильности и способности к кон-центрации внимания.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 63), Программы ПРАН ПI.43 «Фундаментальные основы технологии физиологических адаптаций» № 0134-2018-0005 и гранта РФФИ 16-29-08247 офи-м.

Решетникова Варвара ВикторовнаE-mail: 3069@bk.ru

Перспективы транскраниальной электрической стимуляции эндор-финергических и сертониниергических структур мозга в регуляции артериального давления при вторичных артериальных гипертензияхН. В. РоговаВолгоградский государственный медицинский университет, Волгоградский ме-дицинский научный центр

Именно фундаментальные исследования патофизиологических ме-ханизмов развития и прогрессирования нарушений регуляции уровня артериального давления (АД) позволяют находить новые пути в лече-нии вторичных артериальных гипертензий (ВАГ). Однако большой объем фармакотерапии влечет за собой и рост рисков нежелательных межле-карственных взаимодействий. Экспериментальные исследования груп-пы ученых под руководством лауреата Государственной премии СССРВ.П. Лебедева показали наличие у транскраниальной электрической стимуляции головного мозга (ТЭС-терапии) модулирующего влиянияна вегетативный и гормональный статус [1], что позволило предположить возможную эффективность включения немедикаментозного метода – ТЭС-терапии в лечение ВАГ.

В исследование включено 234 пациента. Контрольная группа – 26 па-циентов с гипертонической болезнью. Группа пациентов с ВАГ, а именно с диабетической макроангиопатией – 130 человек и группа пациентовс ВАГ как компонентом метаболического синдрома – 78 человек. Все па-

212

циенты по характеру проводимой им терапии и с учетом группы исследо-вания в результате были рандомизированы в 9 подгрупп. Виды терапии: монотерапия ТЭС; комбинация глибенкламида и эналаприла; комбина-ция метформина и эналаприла; комбинация ТЭС-терапии и метформина; комбинация диетотерапии, физических нагрузок и эналаприла. Методика проведения ТЭС-терапии соответствовала инструкции по медицинскому применению аппарата электростимулятора транскраниального импульс-ного «Трансаир-03» ТУ 9444-005-44333151-2005 (ВМЕА.941514.005 И). Суточное мониторирование артериального давления (СМАД) выполняли по стандартной методике [2] с помощью неивазивной портативной систе-мы «Omron» (США). СМАД проводили всем пациентам исходно (после от-мывочного периода) и после 3 месяцев терапии.

В контрольной группе на фоне ТЭС-терапии количество «найт-пикеров» уменьшилось на 15%, «дипперов» увеличилось на 54%, «нон-дипперов» уменьшилось на 38%. В группе пациентов с диабетической макроангиопа-тией комбинированное лечение с участием ТЭС-терапии в среднем было сравнимо с эффективностью терапии эналаприлом, но превосходило его по действию в дневные часы и на систолическое АД от 7 до 11%. В груп-пе пациентов с метаболическим синдромом эффективность ТЭС-терапиив коррекции АД по всем показателям была выше в среднем на 15,7%.

Результаты проведенного исследования позволяют считать, что анти-гипертензивные эффекты транскраниальной электрической стимуляции эндорфинергических и серотонинэргических структур головного мозга мо-гут использоваться в терапии вторичных артериальных гипертензий и по эффективности коррекции уровня артериального давления они сравнимы с фармакологическими эффектами эналаприла.

Литература:[1] Лебедев В.П. Транскраниальная электростимуляция: экспериментально-

клинические исследования: Сб. статей. – СПб, 2003. – Т. 2. – 528 с.[2] Кобалава Ж.Д., Терещенко С.Н., Калинкин А.Л. Суточное мониторирование

артериального давления: методические аспекты и клиническое применение. – М.: Медицина. – 1997. – 32 с.

Рогова Наталия ВячеславовнаE-mail: corfnv1709@hotmail.com

213

Динамика интегральных характеристик многоканальной ЭЭГ в оцен-ке индивидуальной устойчивости человека в экстремальных усло-виях средыВ. П. Рожков, М. И. Трифонов, С. И. СорокоИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Важное прикладное значение приобретают исследования, связанные с разработкой критериев непрерывного контроля и прогнозирования ди-намики функционального состояния человека в экстремальных условиях внешней среды. Низкое содержание кислорода в воздухе обусловливает развитие гипоксии и приводит к расстройствам когнитивных процессов, нарушениям деятельности. ЭЭГ как маркер функционального состояния мозга может обеспечить выявление ранних признаков когнитивных рас-стройств, обусловленных нарастающей гипоксемией. Практический опыт показывает, что время возникновения и тяжесть проявления симптомов гипоксии сугубо индивидуальны даже при одинаковых условиях среды. Целью данной работы являлось изучение динамики интегральных пара-метров многоканальной ЭЭГ у лиц с различной устойчивостью к состо-янию острой гипоксии и выявление ЭЭГ-маркеров критического уровня гипоксии для прогноза развития нарушений в системной деятельности мозга. Состояние острой гипоксии моделировали при использовании для дыхания обедненной кислородом дыхательной смеси (8%О2 + 92% N2). В исследованиях участвовали 36 мужчин от 19 до 45 лет. Оценкой функционального состояния служили интегральные параметры (ИП) био-электрической активности мозга, рассчитываемые на основе структурной функции 16-канальной ЭЭГ и характеризующие меру временно́й и про-странственной (корреляционной) связности колебаний биопотенциалов, при этом временно́й ИП рассматривали как показатель уровня физиологи-ческой лабильности ЦНС. Величины ИП изменялись по мере углубления гипоксии, демонстрируя фазность и высокую индивидуальную вариабель-ность изменений. Динамика пространственного ИП выявляла тенденцию к снижению уровня статистической пространственной взаимосвязи ЭЭГв различных отведениях. Динамика временно́го ИП свидетельствовалаоб увеличении временно́й связности и инерционности в ЭЭГ, что характе-ризовало снижение физиологической лабильности и функционального со-стояния мозга по мере углубления гипоксии. Предложенные ИП позволяют рассмотреть интегральный ЭЭГ-образ в пространстве двух переменных, одна из которых характеризует пространственную, а другая – обобщен-ную временну́ю организацию ЭЭГ. Важной особенностью представле-ния ЭЭГ с помощью нормированных ИП является то, что с их помощью можно провести классификацию испытуемых по степени их устойчивостик воздействию экстремальных условий среды, в частности, к гипоксии.

214

При углублении гипоксического состояния у устойчивых к гипоксии лиц облако точек ИП, рассчитанных по 4-секундным эпохам анализа, мини-мально изменяет свое положение. У менее устойчивых лиц в этих услови-ях образуется обособленный кластер точек, что отражает формирование нового функционального состояния, которое характеризуются отчетливым смещением величин временно́го ИП. У лиц с низкой устойчивостью к ги-поксии в ходе ее воздействия отмечается значительное вытягивание обла-ка точек как по пространственному, так и по временному ИП, отражая по-вышение внутренней детерминированности, инерционности, ригидности системы со снижением физиологической лабильности и функционального состояния ЦНС. В отдельных случаях развития коллаптоидной реакции на фоне гипоксии использование нормированных ИП давало возможность предсказать достижение критического уровня гипоксемии. Динамика ИП ЭЭГ позволяет следить за снижением уровня физиологической лабиль-ности ЦНС в условиях гипоксемии, обеспечивая оценку функционального состояния мозга в целом, при этом достижение определенных численных значений ИП может быть маркером нарушений деятельности мозга с рас-стройством когнитивных функций и работоспособности.

Исследование выполнено при поддержке Программы Президиума РАН I.42П (АААА-А18-118013190226-4).

Рожков Владимир ПавловичE-mail: vlrozhkov@mail.ru

Оксид азота как модулятор афферентного синапса вестибулярного аппарата лягушкиИ. В. Рыжова, Т. В. Тобиас, А. Д. НоздрачёвИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Сенсорным элементом вестибулярного эпителия являются механочув-ствительные волосковые клетки – вторичночувствующие рецепторы вну-треннего уха, контактирующие с афферентными волокнами посредством аминокислотного синапса, пластичность которого обеспечивается взаи-модействием ионотропных (iGluR) и метаботропных (mGluR) глутаматных рецепторов и модуляторов синаптической передачи. Одним из локальных модуляторов является оксид азота (NO) – газообразный мессенджер, синтезирующийся в вестибулярном эпителии в нормальных и патологиче-ских условиях при активации фермента синтазы азота (NOS).

Целью работы явилось исследование модулирующей роли оксида азота в глутаматэргической синаптической передаче в полукружных ка-

215

налах лягушки с помощью метода электрофизиологической регистрации импульсной активности целого нерва и внешней аппликации веществ. Ре-гистрировали изменения ответов на аппликацию L-глутамата (L-Glu), аго-нистов iGluR NMDA и AMPA, агонистов mGluR ACPD и DHPG под действи-ем ингибитора NOS L-NAME и доноров NO SNAP и SIN. Ингибитор NOS L-NAME понижал уровень фоновой активности, но увеличивал амплиту-ду ответов глутамата, агонистов iGLuR AMPA и NMDA, а также агониста mGLuR I и II типа ACPD.

Доноры NO SNAP (0,05–100 мкМ) и SIN (0,01–100 мкМ) вызывали зави-симое от концентрации позитивно-негативное изменение уровня фоновой активности.

Модулирующее влияние NO на импульсные реакции, вызванные дей-ствием агонистов iGluR NMDA и AMPA, зависело от концентрации SNAP и времени воздействия донора NO. Кратковременное воздействие SNAP прямо пропорционально увеличивало ответы NMDA и AMPA. Длительная аппликация донора приводила к уменьшению амплитуды ответов агони-стов глутамата.

Кратковременная перфузия синаптической области SNAP и SIN в низ-ких концентрациях приводила к уменьшению амплитуды ответов агонистов mGluR ACPD и DHPG. Ингибирующее влияние донора NO устранялосьв условиях блокады растворимой гуанилатциклазы (sGC) специфическим ингибитором ODQ.

Длительная аппликация NO не вызывала статистически значимого из-менения амплитуды ответа ACPD. Однако SNAP в концентрациях 10 и 100 мкМ увеличивал амплитуду ответов агониста mGluR через 30 и 15 минут соответственно после окончания воздействия донора NO.

Учитывая тот факт, что iGLuR связаны с активацией ионных каналов плазматической мембраны, а mGluR – с активацией инозитол трисфос-фатных и рианодиновых рецепторов эндоплазматического ретикулума, можно предположить, что NO может оказывать сложное модулирующее влияние на динамику внутриклеточного Са2+ и влиять на возбудимость вестибулярного эпителия в норме и при патологии.

Полученные данные демонстрируют динамичную и разнонаправлен-ную модуляцию афферентного потока оксидом азота посредством моду-ляции функции iGluR и mGluR.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013-2020 годы (ГП-14, раздел 64). Поддержана грантами РФФИ № 10-04-00242 и № 14-04-00409.

Рыжова Ирина ВикторовнаE-mail: ireneryzhova@mail.ru

216

Сезонные и временные особенности метеочувствительности психо-эмоциональных характеристик личности практически здоровых сту-дентов (по данным метеомониторинга в Крымском регионе)Э. И. Ряпова, Л. Д. Узбекова, О. А. ЗалатаМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; Симферополь

С 2017-го года на базе лаборатории медико-экологического мониторин-га с оценкой риска ЦНИЛ Медицинской академии им. С.И. Георгиевского ведутся мониторинговые наблюдения за состоянием высших психических функций у студентов-медиков в условиях сезонных климатических изме-нений метеоданных на территории Республики Крым [1].

Целью настоящей работы было выявить сезонные и временные осо-бенности метеочувствительности психоэмоциональных характеристик личности практически здоровых студентов, испытывающих стресс напря-жения в процессе учебной деятельности.

С соблюдением принципов биоэтики с 16.10.18 г. по 28.12.2018 г. об-следовали группу практически здоровых студентов (n=30; 18,70±0,18 лет). Дважды в неделю проводили оценку психоэмоционального состояния личности с помощью опросников Спилбергера-Ханина и САН (самочув-ствие-активность-настроение). Физические метеопараметры в дни и часы обследования фиксировались по метеосводкам интернет ресурса (https://rp5.ru). Анализировали динамику атмосферного давления на уровне моря (Po), температуру воздуха в течение дня (T), ее минимальные и макси-мальные значения (Tmax, Tmin), влажность воздуха (U), скорость ветра (Ff), облачность (N). Для анализа использовали непараметрические мето-ды статистики (программа «Statistica 8,0»).

По данным метеомониторинга в дни и часы оценки психоэмоциональ-ного состояния студентов значения температуры воздуха были выше кли-матической нормы для Крымского полуострова. Остальные погодные фак-торы отличались от осенне-зимнего сезонного оптимума несущественно. Установили, что характеристики психоэмоционального состояния (са-мочувствие-активность-настроение) респондентов были на удовлетво-рительном уровне. Уровень ситуационной тревожности (СТ) студентовв целом был умеренным, но при оценке в утренние часы имел тенденциюк повышению от регистрации в первую неделю мониторинга (медиана 34,0) к последней неделе (медиана 38,0), р≤0,05. С помощью корреляци-онного анализа обнаружили, что метеочувствительность характеристик психоэмоционального состояния была более существенной в дни утрен-него мониторинга, чем при их регистрации в вечерние часы. Установили взаимосвязь всех психоэмоциональных характеристик (самочувствие, активность, настроение, СТ) со значениями температуры (6 корреляций),с уровнем влажности воздуха (3 корреляции), со скоростью ветра и уров-

217

нем атмосферного давления (по 2 корреляции). Все взаимосвязи характе-ристик психоэмоционального состояния с погодными показателями были средними (0,38<r<0,50), но достоверными (0,01<р<0,004).

Таким образом, установили особенности метеочувствительности ха-рактеристик психоэмоционального состояния у практически здоровых студентов 18–20 лет в осенне-зимнем периоде наблюдения. Среди реги-стрируемых метеофакторов наибольшее влияние на самочувствие, актив-ность, настроение, ситуационную тревожность оказывали утренние зна-чения температуры атмосферного воздуха.

Работа выполнена в рамках кафедральной НИР «Разработка рекомендаций по адаптации населения различных возрастных групп к воздействию темпера-турных волн жары», поддержанной Программой фундаментальных исследова-ний Президиума РАН РФ.

Литература:1. Залата О.А., Тымченко С.Л., Глушак Д.Н., Кондакова Ю.М. Зависимость ха-

рактеристик произвольного внимания и психоэмоциональных характеристик лич-ности студентов от метеофакторов в разные сезоны года // Материалы VIII между-народной конференции по Когнитивной науке 18-21 октября 2018. – Светлогорск, 2018. – С.395–397.

Ряпова Эльвина ИгоревнаE-mail: elvina.ryapova@bk.ru

Представление трехмерной структуры эпителиев как регулярных клеточных сетей, образуемых функциональными взаимосвязями клетокГ. А. СавостьяновИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Современная гистология является плоскостной и не отражает мор-фологические и функциональные взаимосвязи клеток внутри пластов.Это – следствие того, что основным методом исследования служит из-учение тонких тканевых срезов. Несмотря на появление новых методов микроскопии, компьютерных технологий обработки изображений, а также цифровой гистологии, знания о пространственной организации тканей практически отсутствуют, и конечным результатом исследования до сих пор является фотография (а прежде – рисунок) того, что видно в микро-скоп.

Для изучения вариантов взаимосвязей клеток внутри пласта необходи-мо новое рассмотрение тканевой структуры. Поскольку ткань представ-

218

ляет собой совокупность взаимодействующих клеток, ее можно рассма-тривать как клеточную сеть или решетку. Изучением состава и структуры таких сетей занимается математическая морфология (Смолянинов, 1980). Однако пока она предлагает ограниченный набор моделей тканевой струк-туры и поэтому слабо влияет на практическую гистологию.

В докладе предлагается новый подход к расширению семейства мо-делей и изучению на их основе клеточных сетей различных тканей. Этот подход основан на представлениях о том, что клеточная сеть состоитне из клеток как таковых, а из клеточных групп (гистионов), возникающих в результате разделения функций между клетками. Такое представле-ние позволяет строить расширенные семейства топологических и гео-метрических моделей клеточных сетей и проводить их эксперименталь-ную верификацию. Предлагаются также два варианта компьютерного представления моделей: в виде полиэдров и в виде клеточных решеток. Важной особенностью этих моделей является регулярность их структурыкак следствие гистионного строения ткани. На основе полученного семей-ства моделей предлагается новый подход к реконструкции трехмерного строения ткани, который сводится к сравнению тканевых срезов с сече-ниями моделей и выбору той из них, которая соответствует реальности (Савостьянов, 2012).

В качестве результата применения этого подхода даются образцы реконструкции трехмерной организации покровных и сенсорных тканей(на примере эктодерма зародыша лягушки и слухового эпителия улит-ки птиц). Впервые описываются топология и геометрия клеточных сетейи дается их компьютерная реализация. Показаны также примеры транс-формации таких сетей в нормальном развитии и патологии. Кроме того, проведена оценка информативности тканевых срезов, сделанных в раз-личных направлениях. Эксперименты с компьютерными моделями по-казали, как разнообразно и порой обманчиво может выглядеть тканьна различных срезах в зависимости от их ориентации. Опираясь на такие сечения, трудно судить о пространственной организации пласта. В итоге показано, что наиболее информативными являются тангенциальные или слегка скошенные сечения, а менее информативными – сечения в базаль-но-апикальном направлении. Предлагается также комплекс новых инфор-мативных признаков для описания строения клеточных сетей.

Предлагаемый подход радикально улучшает результаты реконструк-ции пространственной организации тканей и строения их клеточных се-тей, а также создает морфологическую основу для суждения о характере интеграции клеток внутри пласта.

Литература:Смолянинов В.В. Математические модели биологических тканей. М.: Наука,

1980. 368 с.

219

Савостьянов Г.А. Возникновение элементарных единиц многоклеточности и формирование пространственной организации клеточных пластов // Известия РАН, сер. Биол., 2012, вып.2, С. 164–174.

Савостьянов Геннадий АлександровичE-mail: genasav38@mail.ru

Влияние хронической иммобилизации крыс при пониженной темпе-ратуре на всасывание глюкозы в тонкой кишкеЕ. В. Савочкина, Н. М. Грефнер*, А. А. Груздков, Ю. В. Дмитриева,А. С. Алексеева, Л. В. Громова Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, *Институт цитологии РАН; Санкт-Петербург

Хронический стресс, как известно, существенно отражается на функ-ционировании многих систем организма, включая его пищеварительную систему. Однако реакция всасывания глюкозы в тонкой кишке на стресс не вполне ясна как в отношении характера ответа, так и в отношении от-носительной роли основных транспортёров глюкозы SGLT1 и GLUT2.

Цель. В опытах на крысах оценить влияние умеренного хронического стресса, вызванного иммобилизацией животных при пониженной темпе-ратуре, на всасывание глюкозы в тонкой кишке и содержание транспортё-ров глюкозы SGLT1 и GLUT2 в апикальной мембране энтероцитов.

Материалы и методы. Крысы (Вистар, самцы) ежедневно в течение трёх часов подвергались умеренной иммобилизации при пониженной тем-пературе (+5–6 °C). Через 3, 10 и 16 дней опытов у животных оценивалось всасывание глюкозы в тонкой кишке по скорости свободного потребления голодавшими крысами раствора глюкозы (200 г/л). Кроме того, при каж-дом сроке у части животных после их декапитации из тощей кишки отби-рались пробы ткани для определения в них содержания транспортеров глюкозы SGLT1 и GLUT2 в апикальной мембране энтероцитов с использо-ванием иммуногистохимии и конфокальной микроскопии.

Результаты. Через 3, 10 и 16 дней стрессорного воздействия у крыс наблюдался повышенный (в 2–3 раза) уровень кортикостерона в крови. Иммобилизация крыс при +5–6 °C вызывала повышение скорости вса-сывания глюкозы на 28 % (P<0,05) после трехдневного воздействия, сохранявшееся на том же уровне через 10 и 16 дней. При этом в апи-кальной мембране энтероцитов тощей кишки повышалось содержание транспортёра SGLT1 (на 16 и 28%, P<0.05) через 10 и 16 дней воздействия

220

по сравнению с контрольными животными. Наблюдалась также тенденция к увеличению содержания транспортёра GLUT2 в апикальной мембране энтероцитов.

Выводы. На крысах как экспериментальной модели показано, что умеренный хронический стресс, вызванный иммобилизацией животныхпри пониженной температуре, приводит к повышению всасывания глюко-зы в тонкой кишке. Оно обеспечивается преимущественно увеличением содержания транспортёра SGLT1 и, частично, транспортёра GLUT2 в апи-кальной мембране энтероцитов.

Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 64).

Савочкина Елизавета ВасильевнаE-mail: lisasav108@gmail.com

Анализ экспрессии тирозингидроксилазы 2 в гипоталамусе и сред-нем мозге у мышей с различными формами ожиренияД. Л. Свиридова, Е. В. Михайлова, И. В. РомановаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова, РАН, Санкт-Петербург

Серотонин – один из важнейших нейромедиаторов, который в моз-ге млекопитающих и человека вовлечен в регуляцию большого спектра функций. Показано, что в мозге основным ферментом биосинтеза серо-тонина является триптофангидроксилаза 2 (ТРГ2). Экспрессия ТРГ2 осу-ществляется в основном в среднем мозге в нейронах ядер шва (raphe nucleus – RN). Но в значительно меньшей мере экспрессия этого фер-мента выявлена и в других отделах мозга (в гиппокампе, префронтальной коре, вентральном тегментуме, амигдале), однако эргичность нейронов, экспрессирующих ТРГ2 не была определена. Ранее с помощью двойно-го иммуномечения у мышей C57BL/6J (a/a) и мышей Agouti yellow (Ay/a – генетически предрасположенных к меланокортиному ожирению) было показано, что дофаминергические нейроны среднего мозга способны к экспрессии ТРГ2, уровень которой меняется при метаболических рас-стройствах.

У мышей a/a в нейронах RN, которые, как известно, являются источ-ником серотонинергической иннервации структур гипоталамуса, на фоне ожирения, индуцированного высококалорийной диетой (ДИО), выявлено

221

значительное уменьшение оптической плотности ТРГ2, при этом с по-мощью Вестерн-блоттинга в гипоталамусе не обнаружено достоверных изменений ТРГ2. У мышей Ay/a на фоне развитого меланокортинового ожирения в нейронах RN не выявлено изменения оптической плотности ТРГ2, при этом в гипоталамусе с помощью Вестерн-блоттинга показано увеличение уровня ТРГ2, а результаты высокоэффективной жидкостной хроматографии демонстрируют увеличение уровня серотонина. В связис этим нами был поставлен вопрос о существовании в гипоталамусе до-полнительных источников экспрессии ТРГ2.

На срезах мозга проведено двойное иммуномечение и анализ с помо-щью конфокального микроскопа. У контрольных мышей в гипоталамусе выявлена очень незначительная экспрессия ТРГ2 в отдельных вазопрес-синергических нейронах паравентрикулярного и супраоптического ядер, в орексинергических нейронах перифорникальной области, дофаминер-гических и проопиомеланокортин-продуцирующих нейронах аркуатного ядра. У мышей при ДИО и Ay/a экспрессия ТРГ2 в нейронах исследованных структур гипоталамуса была значительно повышена. Полученные нами данные демонстрируют, что структуры гипоталамуса, нуждающиеся в се-ротонинергической регуляции, сами начинают экспрессировать фермент ТРГ2, что, очевидно, является проявлением компенсаторной реакции орга-низма в условиях нарушения биосинтеза серотонина в мозге и направленона усиление интеграции различных отделов мозга при метаболических расстройствах.

Работа поддержана ФАНО (госзадание № АААА-А18-118012290427-7).

Свиридова Дарья ЛьвовнаE-mail: dasha_sv@inbox.ru

Морфологическая основа сенсорной интеграции на уровне сегмен-тарных ганглиев таракана Periplaneta americanaИ. Ю. Северина, И. Л. Исавнина, А. Н. КнязевИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Насекомые, демонстрирующие сложную направленную двигательную активность, обладают относительно простой, по сравнению с позвоноч-ными, нервной системой, состоящей из ограниченного числа нейронов. Это позволяет использовать насекомых в качестве модельных объектовдля решения проблем двигательной координации.

222

Ясно, что поведение насекомых в норме определяется согласованной работой нейронов, относящихся к разным уровням сенсомоторной инте-грации. Интернейроны – генераторы ритма, запускающие двигательные реакции (ходьбу, полет и др.), расположены в сегментарных ганглиях брюшной нервной цепочки. В постоянно меняющихся условиях внешней среды работа этих нейронов корректируется с помощью сенсорной ин-формации от экстероцептивных и проприоцептивных входов. Более вы-сокий уровень интеграции находится в надглоточном ганглии. Сигналы различных сенсорных модальностей (фото–, механо–, хеморецепторные и др.) обрабатываются в надглоточном и подглоточном ганглиях и пере-даются на сегментарный уровень через популяцию нисходящих нейроновк двигательным нейропилям сегментарных ганглиев. Формирование мо-торных команд на уровне грудных ганглиев непосредственно предшеству-ет поведенческому акту и представляет собой последний этап интеграции мультисенсорной информации, посредством которой двигательные ре-акции соотносятся с меняющимися внешним факторами и реализуютсяв виде адекватной условиям среды формы поведения.

Задачей нашей работы было выявление нейронов в грудных ган-глиях таракана, которые участвуют в интеграции сенсорных потоков.Для этого с помощью двойного окрашивания хлористым никелем и хлори-стым кобальтом выявляли интерсегментальные нейроны, связывающие торакальные ганглии и отростки сенсорных нейронов, приходящие в то-ракальные ганглии. Среди интерсегментарных нейронов были выявлены единицы со сходными морфологическими особенностями: крупный раз-мер клеточного тела и основного отростка, c расположением нисходящего аксона контрлатерально по отношению к клеточному телу. Были изучены зоны ветвления их дендритов в разных областях ганглия: в области вен-трального нейропиля, где они получают входы от гигантских восходящих интернейронов, в области сенсорного нейропиля, где находятся проек-ции механорецепторов конечностей и в области дорсально-медиального нейропиля, где ветвятся аксоны нейронов, нисходящие из надглоточного ганглия. Уникальная архитектура этих нейронов, по сравнению с другими клетками торакальных ганглиев, и особенно характер их ветвления по-зволяют предположить, что на уровне торакальных ганглиев совокупность этих нейронов функционирует как интегративный центр, который обраба-тывает сигналы от сенсорных входов и передает интегрированный сигнал («результирующую сенсорного входа») моторным нейронам.

Мы полагаем, что эти нейроны в свою очередь являются терминальным звеном системы «быстрого реагирования» в регуляции двигательного по-ведения таракана, особенно при реакции избегания, которая может запу-скаться обдуванием церок (дистантная механическая стимуляция – при-ближение хищной птицы), касанием антенн и/или конечностей (контактная

223

механическая стимуляция) и на запуск (и интенсивность) которой также могут оказывать влияние зрительные, звуковые и химические сигналы. Это предположение, безусловно, требует дальнейших структурных, элек-трофизиологических и этологических исследований.

Работа выполнена в рамках государственного бюджета РФ по гос.заданию (тема № АААА-А18-118013090245-6). Все применимые международные, нацио-нальные и/или институциональные принципы ухода и использования животных были соблюдены. Каких-либо исследований с участием людей в качестве объ-ектов изучения не проводилось.

Северина Ирина ЮрьевнаE-mail: severinaira@mail.ru

Молекулярные механизмы реабсорбции белков в почке холодно-кровных тетраподЕ. В. Селивёрстова, Н. П. ПруцковаИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Интерес к изучению почки амфибий обусловлен ключевой позицией этих животных в эволюции наземных позвоночных и важнейшей ролью по-чек в гомеостатической регуляции водно-солевого обмена.

Цель настоящей работы состояла в морфофизиологическом иссле-довании реабсорбции белков в мезонефросе – наименее изученной сто-роны метаболической функции почки в восходящем ряду позвоночных.

Использованы методы иммуногисто- и иммуноцитохимии, Вестерн-блот анализа, световой, электронной, конфокальной микроскопии, а также ста-тистического анализа морфологических коррелятов изучаемых процессов. С помощью специфических маркеров эндоцитоза изучены молекулярные механизмы захвата различных белков (лизоцима и альбумина) и динами-ка их внутриклеточного транспорта в эпителии проксимальных канальцеву представителей холоднокрокровных тетрапод (тритонов, лягушек, чере-пах).

Установлено, что реабсорбция белков у всех исследованных видов жи-вотных происходит путём рецептор-опосредованного клатрин-зависимого эндоцитоза, как и у млекопитающих, в то же время выявлен ряд особен-ностей лиганд-рецепторного взаимодействия и везикулярного трафика лигандов. Продемонстрировано достоверное усиление конститутивной экспрессии рецепторов эндоцитоза (мегалина и кубилина) в эпители-

224

оцитах проксимальных канальцев в ответ на парентеральное введение белков. Охарактеризован паттерн распределения рецепторов эндоцитозав клетках канальцевого эпителия на разных этапах интернализации бел-ков, свидетельствующий о преимущественном участии мегалина в транс-порте белков в составе эндосом. Впервые показаны различия в распре-делении мегалина и кубилина, а также введённых белков в восходящих отделах канальцев у лягушек, что может указывать на избирательное участие рецепторов в абсорбции белков с разными молекулярными ха-рактеристиками. Результаты двойного маркирования свидетельствуюто большем вовлечении мегалина в интернализацию лизоцима, тогда какдля захвата альбумина более значим кубилин. Эти соответствует ряду данных литературы о селективном взаимодействии рецепторов с некото-рыми лигандами, а также наличии проксимодистальной специализации транспортных процессов в нефроне амфибий. Особенностью эндоцитоза у лягушек по сравнению с млекопитающими являлось замедление вези-кулярного транспорта интернализованного белка к лизосомам и его даль-нейшей деградации. Установлена более высокая скорость фильтрациии реабсорбции белка у представителей хвостатых амфибий (тритонов) по сравнению с бесхвостыми (травяными и озёрными лягушками), кото-рая была выше для лизоцима, чем для альбумина. В то же время мор-фологические корреляты всасывания альбумина у обеих групп амфибий свидетельствовали о большей проницаемости фильтрационного барьера для макромолекул в почке низших позвоночных по сравнению с млеко-питающими. Особенности строения и функционирования гломеруляр-ного фильтрационного барьера у амфибий и рептилий не противоречат принципиальному сходству его организации у всех таксономических групп позвоночных. Выявление кубилина в структурах клубочков (подоцитахи клетках эндотелия) у изученных видов подтверждает важную роль про-цесса эндоцитоза в функционировании гломерулярного фильтра у низших позвоночных.

Полученные результаты являются новым вкладом в разработку фун-даментальных механизмов всасывания белка в более примитивной почке земноводных и пресмыкающихся по сравнению с метанефросом млекопи-тающих и открывают перспективы для дальнейших сравнительных, эколо-гических и биомедицинских исследований функционирования висцераль-ных систем.

Исследования выполнены в рамках государственного задания № 075-00776-19 (рег. № АААА-А18-11-8012290371-3) с использованием ресурсов ЦКП ИЭФБ РАН.

Селивёрстова Елена ВалентиновнаE-mail: elena306@yandex.ru

225

Влияние Sand-art терапевтического сеанса на поверхностную ЭМГВ. А. Семилетова, В. А. Миронова, А. С. ХалееваВоронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко

Электронейромиография (ЭНМГ) – это комплекс методов оценки функционального состояния нервно-мышечной системы, основанныйна регистрации и анализе биоэлектрической активности мышц и перифе-рических нервов.

В настоящее время в связи с возрастающей информационной стрес-сорной нагрузкой на зрительную, слуховую и другие системы человека,а также со снижающейся двигательной активностью у молодого поколения людей все чаще выявляются патологические и донозологические измене-ния в опорно-двигательном аппарате, которые не поддаются эффектив-ной коррекции увеличением физической активности. Поэтому становится актуальным поиск простых эффективных немедикаментозных методов коррекции функционального состояния человека, отражающегося на со-стоянии мышечной и нервной системы [1].

Цель работы – изучение изменений параметров поверхностной ЭМГ Musculus sternocleidomastoideus под влиянием сеанса Sand-art-терапии.

В исследовании приняли участие студенты-добровольцы 2-го курса ВГМУ им. Н.Н. Бурденко (15 человек, ведущая рука – правая). Запись поверхностной ЭМГ Musculus sternocleidomastoideus проводилась с по-мощью нейромиоанализатора-4-01 «Нейромиан» фирмы «Медиком» (Та-ганрог), до и после сеанса Sand-art-терапии (рисование песком на столес цветовой подсветкой).

Регистрация поверхностной ЭМГ проведена до и после сеанса Sand-art-терапии в четырех функциональных состояниях: состояние покоя, со-стояние напряжения, состояние «растяжения», рефлекс. Анализ поверх-ностной ЭМГ включал расчет и анализ следующих параметров справаи слева: Амп – размах ЭМГ сигнала; Чтур – количество турнов. Под тур-ном («поворотом») понимается точка кривой, в которой происходит смена знака изменения амплитуды сигнала. Порог турна задается в настройках теста (по умолчанию – 100 мкВ); Атур – средняя амплитуда турнов рас-считывается как средняя амплитуда участков кривой, заключенных между турнами; Част – число основных колебаний рассчитывается как число значимых пересечений базовой линии, приведенное к односекундному интервалу. Пересечение является значимым, если размах сигнала между 2 точками пересечений превышает заданный порог основного колебания, который задается в настройках теста (по умолчанию – 10 мкВ).

По результатам рисунков на песочном столе выявлено положительное влияние песочной арт-терапии на психологическое состояние человека: начальные рисунки были сдержанными и простыми, часто с преобладани-ем острых углов, а в процессе рисования формы становились округлыми,

226

рисунок приобретал осмысленность с прослеживанием мотивационных аспектов.

Анализ поверхностной ЭМГ Musculus sternocleidomastoideus показал соответствие норме состояние мышцы в покое. Изменения параметров поверхностной ЭМГ наблюдались преимущественно в состоянии напря-жения. Состояние Musculus sternocleidomastoideus изменилось в сторону улучшения после работы с песочным столом, преимущественно с левой стороны.

Полученные результаты позволяют рекомендовать Sand-art-терапию как метод немедикаментозной коррекции психологического состояния че-ловека и профилактики дозонологических изменений мышечной системы.

Литература:Семилетова В.А., Калашник Г.А. Изменения биоэлектрических и психофизи-

ологических параметров человека под влиянием Sand-art терапии // Материалы XXIII съезда Физиологического общества им. И.П.Павлова с международным уча-стием. Воронеж. 2017. – С. 1074–1075.

Семилетова Вера АлексеевнаE-mail: vera2307@mail.ru

Состояние микробиоты и активность пищеварительных ферментов у поросят в период отъёма после применения пробиотических энте-рококковА. Л. Сепп1,2, Л. В. Громова1, М. П. Котылева3, Е. И. Ермоленко3, С. А. Добровольский4, А. В. Яшин2

1Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины; 3Инсти-тут экспериментальной медицины, Санкт-Петербург; 4Витебская государ-ственная академия ветеринарной медицины, Беларусь

Желудочно-кишечный тракт поросят в период отъёма еще не адапти-рован к новому (дефинитивному) типу питания. В это время в кишечнике создаётся благоприятная среда для развития различных микроорганиз-мов, в том числе патогенных, что задерживает формирование в нём ха-рактерного для нормы ферментного спектра. Одним из способов реше-ния данной проблемы является использование пробиотиков, способных корректировать у поросят в период отъёма состав кишечной микробиоты.

Цель исследования состоит в сравнении состава микробиоты и актив-ности ряда кишечных пищеварительных ферментов в крови и фекалияху поросят в период отъема в случае применения пробиотического штамма

227

Enterococcus faecium L3 и в отсутствие пробиотика (контроль).Методы. Эксперименты проводились на поросятах в возрасте 27 дней

в период отъема. Пробиотический штамм Enterococcus faecium L3 вводили в дозе 5*109 КОЕ в расчете на животное в течение 14 дней. Животным кон-трольной группы пробиотик не вводился. Активность кишечных фермен-тов в фекалиях определяли биохимически, а микробиоту анализировали бактериологическими методами и методом ПЦР в реальном времени.

Результаты. По окончании экспериментов животные, получавшие пробиотик, имели более высокий по сравнению с контролем прирост мас-сы тела. У них в кишечной микробиоте было повышенным по сравнениюс контролем содержание лактобацилл и энтерококков и сниженным со-держание оппортунистических бактерий (Escherichia coli, Klebsiella, Enterobacter spp.). При этом активность мальтазы и аминопептидазы N в фекалиях была повышенной по сравнению с контролем через 7 дней после введения пробиотиков, а α-амилазы – через 7 и 14 дней. Наблю-далась тенденция к снижению по сравнению с контролем активности ще-лочной фосфатазы в фекалиях и сыворотке крови, а также уровня холе-стерина в сыворотке крови после 7 дней введения пробиотика.

Выводы. Введение пробиотика на основе штамма Enterococcus faecium L3 поросятам в период их отъёма улучшает состав кишечной микробиоты и уровень ряда биохимических показателей крови, а также стимулирует активность ключевых кишечных пищеварительных ферментов (мальтазы, α-амилазы, аминопептидазы N), что ускоряет адаптацию этих ферментов к новому типу питания.

Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных научных исследований государственных академий на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 64) и гранта РНФ № 16-15-10085.

Сепп Анастасия ЛеонидовнаE-mail: anastasiya.sepp@bk.ru

Исследование интегративной деятельности нейрона Ретциуса пияв-ки в электрофизиологическом экспериментеС. С. СергееваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

На основании литературных и собственных экспериментальных дан-ных, анализируется интегративная деятельность нейросекреторного нейрона Ретциуса медицинской пиявки. Рассмотрены постсинаптиче-ские механизмы формирования конвергирующих к нейрону возбуждений.

228

В электрофизиологических экспериментах применялась синаптическая активация нейрона, аналогичная частотам, зарегистрированным при ме-ханосенсорном раздражении рецепторов кожи. Электрофизиологические реакции, формируемые возбудимой мембраной нейрона Ретциуса, позво-ляют клетке регулировать не только импульсную активность вставочных и моторных клеток в ганглии, но и секреторную активность. Для форми-рования синаптического или соматического экзоцитоза серотонина ней-роном Ретциуса определяющее значение имеет частота синаптического раздражения. Низкочастотное раздражение вызывает активацию синапти-ческого экзоцитоза серотонина. В этом случае клетка Ретциуса выполняет функцию классического нейрона, где серотонин является нейротрансмит-тером. Высокочастотное раздражение приводит к соматическому экзоци-тозу серотонина, клетка выполняет секреторную функцию. Установлено, что серотонинергическая клетка Ретциуса обладает, по крайней мере, четырьмя секреторными функциями. Нейроэндокринной – эндогенный серотонин, выделяемый в межклеточное пространство ганглия, влияетна разные типы 5-CH-рецепторов соседних нейронов, возбуждая или тор-мозя их. Паракринной – эндогенный серотонин поглощается глиальной клеткой. Эндокринной – эндогенный серотонин секретируется в кровь животного, оказывая воздействие на весь организм в целом. Особое вни-мание в обзоре уделено синаптическому раздражению НР, при котором выявлена еще одна функция соматического серотонина – реакция ауто-торможения. В этом случае соматический серотонин, выделяемый ней-роном, взаимодействуя с рецепторами на своей мембране, блокирует электрическую активность по механизму отрицательной обратной связи (аутоингибирования).

Исследования проведены на нейронах Ретциуса медицинских пиявок, специ-альным образом выращенных в ООО «КНМ Биофабрика».

Сергеева Светлана СергеевнаE-mail: sergeevass@infran.ru

Индивидуальная минута как отражение адаптационных возможно-стей организма студентов-аритмиков разного возраста и полаЕ. В. СередаМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; Симферополь

Постоянно влияющие на организм человека природные и социальные факторы вызывают изменение интенсивности, ритма, характера протека-

229

ющих в нем процессов. Целью таких изменений является поддержаниев рамках нормы многих гомеостатических показателей работы органови систем, включая высшие психические функции. Последние крайне ак-туальны в процессе обучения человека и требуют достаточных адапта-ционных способностей. Биоритмотип человека является частью процесса адаптации, а результаты оценки адаптационных возможностей организма можно рассматривать как один из критериев здоровья [1].

С соблюдением правил биоэтики тестировали студентов-медиков раз-ного возраста и пола: юношей 2-го курса (n=31; 19,5±0,3 лет), девушек 1-го (n=19; 17,5±0,2 лет) и 3-го (n=23; 20,4±0,3 лет) курсов. Длительность ин-дивидуальной минуты (ИМ) определили при помощи метода Франца Хал-берга. Состояние тревоги оценивали с использованием «Шкалы тревоги» по Тейлору, а уровень личностной (ЛТ) и ситуационной (СТ) тревожности посредствам опросника Спилбергера-Ханина. Анализировали значения медиан (Mе) и величин интерквартильного размаха (р25÷р75). Межгруп-повой анализ выполняли с помощью U-критерия Манна-Уитни. Взаимос-вязь характеристик устанавливали с помощью корреляционного анализапо Спирмену (rs), статистически достоверным принимали уровень разли-чий при р<0,05 (программа «Statistica 8.0»).

По методике Хорна-Остберга выделили студентов, которые соответ-ствовали наиболее распространенному среди жителей городов биоритмо-типу – «голубь», или аритмик. Установили, что у юношей данного био-ритмотипа медиана длительности ИМ была достоверно короче (53,27 с; р=0,002), чем у девушек 1-го (56,78 с) и 3-го (56,92 с) курсов. При этом медианы длительности ИМ между группами студенток разного возраста достоверно не отличались. Анализ состояния тревожности у студентов-аритмиков разного пола и возраста по шкале Спилбергера-Ханина пока-зал, что уровень СТ был высоким у девушек (1 курс – СТ=47,0; 3 курс – СТ=48,0), а уровень ЛТ был высоким только у студенток, обучающихся на 3-м курсе (ЛТ=46,0). Значения СТ и ЛТ у юношей были умереннымии достоверно более низкими, чем у девушек (U-критерий, р=0,000). Состо-яние тревоги по Тейлору во всех подгруппах соответствовало среднему уровню с тенденцией к высокому. У девушек уровень тревоги был досто-верно выше, чем у студентов мужского пола (U-критерий, р=0,01). Резуль-таты корреляционного анализа обнаружили отличия во влиянии уровня тревожности и тревоги студентов-аритмиков разного пола и возрастана их способность ко внутреннему счёту времени. У студенток 1-го курса ИМ была взаимосвязана с ЛТ, СТ и с уровнем тревоги по Тейлору, все связи были обратными, тесными и достоверными (-0,45<r<-0,72; 0,01<р<0,0004). У студенток 3-го курса установили только одну взаимосвязь между ИМи уровнем ЛТ (r=-0,42; р=0,04). Взаимосвязь ИМ с уровнем тревожностии тревоги в группе юношей не выявили.

Таким образом, независимо от пола и возраста, длительность индиви-

230

дуальной минуты протестированных студентов-аритмиков свидетельство-вала об их низкой реактивности на учебный стресс. К более старшему курсу обучения только личностная тревожность влияла на степень реак-тивности к стрессу у лиц женского пола. У студенток младшего возрастас высоким уровнем тревоги и тревожности имело место более выражен-ное напряжение адаптационных процессов, чем у девушек старшего воз-раста.

Литература:1. Апарин И.В. Особенности функциональной асимметрии мозга у студентов с

различными хронотипами // СтРИЖ. – 2015. – Т.2, №2. – С. 1-3.

Середа Елизавета ВладимировнаE-mail: liza.sereda.98@mail.ru

Возрастные изменения дыхательного поведения и электрических характеристик дофаминергических нейронов моллюска Lymnaea stagnalisА. В. Сидоров, А. А. Ю. ЭльРахалБелорусский государственный университет, Минск, Беларусь

Изменение деятельности функциональных систем организма с течени-ем времени является неизбежной характеристикой онтогенеза. Оно реа-лизуется как за счёт морфологических, так и функциональных перестроек на молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровнях организации. Для оценки возрастных сдвигов электрических характеристик мембраны, определяющих функционирование нервных клеток, широко используются различные модельные нейробиологические объекты, включая беспозво-ночных с их весьма подробно изученной организацией нервных центров. В связи с этим целью данной работы было выявить клеточные механизмы, определяющие формирование дыхательного ритма в центральной нерв-ной системе моллюска Lymnaea stagnalis у животных разного возраста.

Животные были разделены на три условные возрастные группы: «мо-лодые» (n=11), «зрелые» (n=15) и «старые» (n= 5) с расчётным возрастом 33±2, 46±4 и 53±4 недели соответственно. Для каждой из групп, персональ-но по каждой особи, была проведена оценка лёгочной респирации (часто-та дыхания, общая длительность и длительность отдельного дыхатель-ного акта), а также электрических характеристик (частота импульсации, уровень потенциала покоя, вольт-амперная характеристика, временны́е и амплитудные характеристики спонтанных потенциалов действия) инте-грированного в респираторную сеть гигантского дофаминергического ней-

231

рона правого педального ганглия (R.Pe.D.1).Установлено, что по мере старения отмечается прогрессивное возрас-

тание общей длительности лёгочного дыхания, выражающееся в увели-чении как его частоты, так и протяжённости отдельного респираторного акта. С возрастом выявляется деполяризация мембраны (r=–0,54) ней-рона R.Pe.D.1 на фоне возрастания частоты его спонтанной импульса-ции (r=0,39). Для моллюсков младшей возрастной группы отмечен сдвиг кривой вольт-амперной характеристики влево, в области отрицательных токов, что способствует поддержанию тормозного контроля в отношении «молодых» нейронов R.Pe.D.1 со стороны других клеток сети посредством активации тормозных синаптических входов. В условиях блокады хими-ческой синаптической передачи, при использовании бескальциевого рас-твора Рингера, указанный характер возрастных изменений электрической активности R.Pe.D.1 сохранялся лишь в отношении потенциала покоя(r=–0,45), но не частоты генерации потенциала действия (r=0,06),что указывает на изменение характера межнейронных взаимодействий в дыхательной сети. Увеличение длительности фаз де- и реполяриза-ции спонтанных потенциалов действия R.Pe.D.1 отмечено для «зрелых»и «старых» особей, что позволяет предполагать возрастную модифика-цию функционирования ионных каналов, ответственных за формирование и генерацию электрических сигналов нервными клетками. При этом ам-плитудные характеристики спайка (общая амплитуда, амплитуды порога и следовой гиперполяризации) статистически достоверно не различались у животных «крайних» возрастных групп.

Наблюдаемые с возрастом изменения электрической активности ней-рона R.Pe.D.1 служат для реализации стереотипного комплекса дыхатель-ного поведения Lymnaea stagnalis с новоприобретёнными характеристика-ми, обеспечивая, тем самым, оптимальный приспособительный результат, направленный на удовлетворение потребностей организма моллюскав кислороде.

Работа выполнена в рамках ГПНИ «Фундаментальные и прикладные науки – медицине» (задание 1.08).

Сидоров Александр ВикторовичE-mail: Sidorov@bsu.by

232

Модуляция гормонов симпатоадреналовой и ренин-альдостероно-вой систем в крови и слюне в условиях эмоционального стрессаЛ. Н. Смелышева, Е. В. Захаров, А. П. Кузнецов, Н. А. Артенян, Н. В. Са-жина, Г. А. КовалеваКурганский государственный университет

При реализации стресс-реакции в организме могут возникать как фи-зиологические, так и патологические изменения. Симпатоадреналоваяи ренин-альдостероновая системы участвуют в адаптации организмапри эмоциональном стрессе. Слюнные железы выделяют из крови в со-став слюны различные вещества и обладают выраженной рекреторной способностью, которая зависит от свойств этих веществ, их концентрации в крови, а также проницаемости гематосаливарного барьера. Саливади-агностика является методом экспресс-диагностики. Было установлено,что содержание в плазме крови гормонов симпатоадреналовой системы в условиях фоновой нагрузки не имели различий, связанных с тонусом вегетативной нервной системы, в отличие от гормонов ренин-альдосте-роновой системы, содержание которых зависело от тонуса симпатическо-го отдела вегетативной нервной системы. Обнаружено, что содержаниев слюне исследуемых гормонов (САС и РАС) в разной степени отличает-ся от уровня в сыворотке крови, и зависит от тонуса вегетативной нерв-ной системы. Высокие коэффициенты проницаемости гематосаливарно-го барьера характеризуют рекреторный механизм поступления гормоновиз крови в слюну. Низкие значения адреналина, норадреналина, ренинаи альдостерона в составе смешанной слюны обусловлены состоянием па-расимпатического отдела ВНС. В случаях преобладания симпатического тонуса содержание норадреналина в слюне выше, чем в крови. При эмо-циональном стрессе увеличивалась рекреция исследуемых гормонов. Па-расимпатический тонус ассоциирован с низкими значениями как катехо-ламинов, так и гормонов РАС в составе смешанной слюны, при этом у лиц с доминированием симпатического отдела содержание норадреналинав слюне выше, чем в сыворотке крови. Стресс-индуцированные показа-тели катехоламинов в плазме крови оставались на уровне фоновых зна-чений и не были связаны с исходным тонусом ВНС. В составе смешан-ной слюны фоновые межгрупповые различия сохранялись и в условиях эмоционального напряжения при росте количественных показателей.Для ренина и альдостерона показатели имели качественные изменения, связанные с типом вегетативного регулирования. Минимальные значения ренина ассоциированы с ваготонусом, а альдостерона с высоким тонусом симпатического отдела.

Рекреция исследуемых веществ увеличивалась в условиях эмоци-онального стресса, когда вагусный компонент определяется объемом слюны и увеличением дебита катехоламинов и ренина при минимальных

233

межгрупповых различиях и максимальных различиях альдостерона. Сим-патический тонус ассоциирован со снижением саливации. Метод салива-диагностики перспективен в оценке системы РАС и САС, поскольку по-зволяет выявить индивидуальные различия в содержании катехоламинов, ренина и альдостерона в зависимости от типа вегетативного регулирова-ния, определяет эффективность профилактических мероприятий, направ-ленных на характеристику стресс-реакции.

Смелышева Лада НиколаевнаE-mail: vip.smelysheva@mail.ru

Влияние гена Tas1r3 на морфологию островковой ткани поджелудоч-ной железы мышиЕ. А. Созонтов Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Белок мембранного вкусового рецептора T1R3, лигандами которого являются сладкие вещества и некоторые аминокислоты, кодируется ге-ном Tas1r3 и экспрессируется помимо вкусовых клеток ротовой полости в энтероэндокринных клетках кишечника, β- и α-клетках поджелудочной железы, а также адипоцитах, что предполагает его роль как метаболи-ческого регулятора, интегрирующего потребление и метаболизм. Мыши, нокаутированные по данному гену, демонстрируют изменение толерант-ности к глюкозе, пирувату и инсулину, и имеют увеличенную массу жира [1], что напоминает признаки метаболического синдрома, для которого по-мимо всего характерны изменения в строении островковой ткани подже-лудочной железы. Можно предположить, что отсутствие экспрессии T1R3 повлияет на структуру и функциональное состояние клеток островковой ткани. Для проверки этой гипотезы сравнивались самцы мышей двух ли-ний: C57BL/6J (B6), в качестве контроля, и линии с делецией гена Tas1r3 (B6-Tas1r3KO) [1], возрастом 7–9 месяцев. Образцы поджелудочной желе-зы фиксировали 10% формалином и после дегидратации заключали в па-рафиновые блоки. Изготовленные срезы толщиной 7 мкм окрашивали ге-матоксилином и эозином. При микроскопии срезов для каждого животного исследовали не менее 30 островков, измеряя с помощью программного пакета ImageJ площадь островка, рассчитывая относительную площадь островков и отношение суммарной площади островков на срезе к площа-ди неостровковой ткани (плотность). Для определения уровня апоптоза клеток проводили иммунноокрашивание на каспазу-3 стрептавидин-био-тиновым пероксидазным методом с использованием поликлональных ан-

234

тител ab13847 (1:300, «Abcam», Великобритания) и докрашиванием ядер гематоксилином. Уровень апоптоза оценивался как отношение площади островковой ткани, окрашенной на каспазу-3, к площади всего островка.

По сравнению с диким типом, у мышей линии B6-Tas1r3KO все иссле-дованные параметры были значимо ниже: плотность островков и относи-тельная площадь островковой ткани (на 50%), средняя площадь островка, уровень апоптоза. Поскольку в рамках нормы процессы апоптоза и про-лиферации компенсируют друг друга, пониженный апоптоз у ген-нокаутов может свидетельствовать о снижении пролиферативной активности ткани и её обновления в целом. Несмотря на выявленную нами ранее у мышей линии B6-Tas1r3KO увеличенную массу висцерального жира [1], в насто-ящем исследовании мы не наблюдали характерного для алиментарного ожирения увеличения размера островка, которое обычно сопровождается усилением апоптоза. Выявленное нами уменьшение плотности островков и отсутствие их гипертрофии у мышей B6-Tas1r3KO отличается от описан-ных для грызунов последствий метаболического синдрома и более соот-ветствует патоморфологическим признакам, характерным для человека.

Таким образом, отсутствие функции ключевого гена Tas1r3 димерного мембранного рецептора нутриентов приводит к дистрофии островковой ткани, соответствующей признакам метаболического синдрома у челове-ка [2].

Исследование поддержано грантом РФФИ 19-015-00121.

Литература:1. Муровец В. О., Созонтов Е. А., Андреева Ю. В., Хропычева Р. П., Золотарев

В. А. Влияние рецепторного белка T1R3 на глюконеогенез и жировой обмен у мы-шей // Росс. Физиол. Журн. им. Сеченова. 2016. Т. 102. № 6. С. 668—679.

2. Муровец В. О., Созонтов Е. А., Зачепило Т. Г. Влияние вкусового рецептор-ного белка T1R3 на развитие островковой ткани поджелудочной железы мыши // Докл. Акад. Наук. 2019. Т. 484. №1. С. 117–120.

Созонтов Егор АндреевичE-mail: egorgius@yandex.ru

Программное обеспечение психофизических экспериментовС. Д. Солнушкин, В. Н. Чихман, В. М. Бондарко, М. В. ДаниловаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Проведение психофизических экспериментов по исследованию меха-низмов зрительного восприятия сегодня невозможно без информацион-ных технологий. На базе компьютера осуществляют синтез и предъявле-

235

ние изображений-стимулов, а также регистрацию ответов наблюдателейс помощью клавиатуры, мыши или кнопочного пульта. В качестве стиму-лов чаще всего используют изображения, хранящиеся в цифровом видев памяти компьютера и предъявляемые испытуемым на дисплее. Зри-тельные стимулы получают дискретизацией изображений натуральных сцен или синтезируют методами цифровой обработки изображений.

Разработано проблемно-ориентированное программное обеспечение для психофизических экспериментов по исследованию некоторых меха-низмов зрительного восприятия, например, восприятия неполных изобра-жений, предъявляемых в условиях маскировки или низкого контраста, вы-явления роли внимания при краудинг-эффекте, изучения геометрических зрительных иллюзий (Каниши, Геринга, Оппель-Кундта), изучения инвари-антности восприятия к изменению размера и др.

Разработанные программные модули реализованы в среде Windows, поскольку это широко распространенная операционная система, для ко-торой существуют многочисленные приложения. При этом учитывалось,что в Windows взаимодействие программных и аппаратных модулей обе-спечивают встроенные в систему обработчики событий. Windows не явля-ется операционной системой реального времени, в любой момент компью-тер под ее управлением может выполнять служебные процессы. Поэтому применяли управление уровнем приоритета для программ обслуживания эксперимента, выполняя их в Ring0 со своей лестницей уровней приори-тета (IRQL). При разработке программ учитывались характеристики ис-пользуемого оборудования, например, длительность предъявления тесто-вого изображения на мониторе согласовывалась с параметрами кадровой развертки. При малом времени предъявления стимулов (десятки милли-секунд) недопустимо применение стандартного компонента «Timer», по-этому нами использованы обработчики интервалов времени библиотеки DirectX. Разработанные программные модули характеризуются одинако-вой структурой ядра, которое обеспечивает формирование цифровых баз данных, хранящих информацию об испытуемых, тестовых изображениях, параметрах их предъявления и ответы испытуемых на предъявления сти-мулов. Разработана структура таблицы цифровой базы изображений-сти-мулов, в полях которой хранятся ссылки на blob-объект (binary large object), т. е. изображение. Таблица содержит файл-ориентированные поля. Этим обеспечивается более быстрый поиск по базе, а затем извлечение изобра-жений. Кроме того, такая структура препятствует возникновению «мерт-вых» зон в памяти («дырок») при удалении ненужных blob-полей. Спе-цифика разработанных программ также заключается в реализации мето-да полутонового сглаживания с использованием технологии Full Screen Anti-Aliasing (FSAA), что обеспечивает качественное изображение гео-метрических примитивов, без «зазубрин» пикселизации, которые наблю-даются при стандартном подходе, низком разрешении монитора и малой

236

дистанции наблюдения. Управление «антиалиасингом» осуществляетсяс помощью средств библиотеки GDI+.

На базе разработанных программных средств были проведены пси-хофизические эксперименты, например, по изучению краудинг-эффектас предъявлением стимулов в виде колец Ландольта в центре поля зрения и на периферии в окружении дистракторов; изучению иллюзии Геринга, параллельно проведены исследования иллюзии наклона, оценки верти-кальной составляющей наклонных линий и процесса интерполяции точек, расположенных на «веере Геринга».

Солнушкин Сергей ДмитриевичE-mail: chikhmanvn@infran.ru

Реакции мышц при пассивных циклических движениях в суставах рук и ног у доношенных и недоношенных младенцев первого года жизниИ. А. Солопова1, Д. С. Жванский1, И. Ю. Долинская2, В. А. Селионов1,E. C. Кешишян3

1Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН, 2Московский физико-технический институт, 3Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова; Москва

Мышечный тонус ребенка на первом году жизни представляет собой один из главных критериев состояния нервной системы и организма в це-лом. Реакции мышц младенца на раннем этапе его двигательного разви-тия на их пассивное сокращение (реакции укорочения, РУ) или удлинение (реакции на растяжение, РР) могут быть связаны с изменением тонуса (Сафронов В.А., 2016). В данной работе мы исследовали возникновениеи характеристики РУ и РР при пассивных циклических сгибаниях/разги-баниях в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах, а такжев локтевых суставах у 50 здоровых доношенных и у 31 недоношенного младенца в возрасте от 2 недель до 12 месяцев. У большинства мла-денцев в ответ на пассивные движения в суставах были обнаружены РУ,хотя РР наблюдался гораздо чаще, чем РУ и был больше по амплитудеи длительности. Как РУ, так и РР значительно чаще наблюдались в мыш-цах рук, чем в мышцах ног. Для доношенных младенцев процент появ-ления РУ (по отношению к общему количеству отклонений) был наи-большим в возрастной группе 3–6 месяцев и существенно снижался к 9–12-месячному возрасту для большинства исследованных мышц. Сход-ные изменения были характерны и для РР, в основном для мышц бедра.

237

У недоношенных младенцев в скоррегированном возрасте 3–6 месяцев процент возникновения РУ в мышцах бедра был существенно бóльшим, чем у доношенных младенцев. Результаты предполагают, что в процес-се двигательного развития младенца на первом году жизни происхо-дит постепенный переход от простой рефлекторной активности мышц на внешние воздействия к повышению влияния высших отделов ЦНСна эти реакции. Это влияние может приводить к изменению возбудимости мотонейронов спинного мозга, и, в свою очередь, изменять тоническое со-стояние мышц и их реакции на внешние возмущения. Полученные резуль-таты могут стать базисом для диагностики нарушений мышечного тонусапри формирующихся двигательных нарушениях у ребенка первого года жизни.

Работа осуществлялась при поддержке РФФИ № 18-015-00187.

Литература:1. Сафронов В.А. Мышечный тонус. ИПЦ Маска. Москва, 2016.

Солопова Ирина АлександровнаE-mail: solopova@iitp.ru

Графическая и экспериментальная модели реверберации, получен-ные с помощью электрических синапсовО. С. Сотников, С. С. Сергеева, Н. М. Парамонова*Институт физиологии им И.П. Павлова РАН, *Институт эволюционной биохи-мии и физиологии им И.М. Сеченова РАН; Санкт-Петербург

Проанализировав убедительные электрофизиологические данные, свидетельствующие о наличии циркулярной реверберации в нервной си-стеме, основой которой являются нервные электрические контакты, мы решили более детально проанализировать некоторые варианты функций сетей, влияющих на электрические свойства проводников. Было решено на реальной нервной системе мозга пиявки (брюшной нервный ганглий) воспроизвести реверберацию импульса, а с помощью графического моде-лирования двух щелевых контактов между двумя аксонами показать воз-можные механизмы формирования реакции реверберации. С этой целью мы впервые решили создать de novo электрические синапсы и их цепочки между мембранами нервных клеток в электрофизиологическом экспери-менте.

Электронно-микроскопические исследования выявили, что с помощью специфической обработки протеолитическими ферментами различных нервных структур: вегетативных ганглиев лягушки, крысы и мозга пиявки

238

впервые удается получить множественные электрические синапсы, связы-вающие нервные клетки и их волокна между собой. Эксперименты, прове-денные с протеолитическими ферментами, продемонстрировали возмож-ность создания модели «нового мозга» с исключительными функциями, в нашем случае – мозга с преимущественно электрическими синапсами.

Электрофизиологические исследования, проведенные на мозге пи-явки, показали, что множественные электрические синапсы, возникшиев нервном ганглии пиявки при обработке слабым раствором проназы, приводят к формированию нервной клеткой Ретциуса реакции ревербе-рации и при спонтанной импульсной активности и при раздражении. Мно-жественные реверберационные спайки, зарегистрированные от нейрона,не блокируются при замене в физиологическом растворе, омывающем весь ганглий, ионов кальция на ионы магния, а, следовательно, появле-ние реверберации может быть связано исключительно с электрическими,а не химическими синапсами.

Путем графического моделирования выявлены способы образования импульсной реверберации (кратковременной памяти нейронов). Впервые доказано, что наличие двух щелевых контактов между двумя аксонамине вызывает дополнительной импульсной активности, но преодоле-ние одиночным импульсом третьего электрического синапса превра-щает нервный спайк во много повторяемый реверберационный ответ –до семи последовательных ритмических импульсов в обе стороны от элек-трического синапса. Все «обратные» спайки могут быть заблокированы одним химическим синапсом, так как он не обеспечивает противополож-ного направления тока. Механизм импульсной реверберации многими ав-торами связывается с процессами рабочей, сетевой, ментальной, знако-вой, краткосрочной памяти. В основе реверберации и распространения следов памяти, по-видимому, лежат общие, но недостаточно изученные молекулярно-клеточные механизмы. Реверберация сенсорно-вызванных паттернов может участвовать в явлениях обучения. Мы имеем основание надеяться, что в юбилей И.П. Павлова нам удастся, копируя павловское подкрепление электрическими синапсами, удлинить короткую память моз-га.

Сотников Олег СеменовичE-mail: ossotnikov@mail.ru

239

Развитие двигательных и коммуникативных навыков у детей с син-дромом Дауна в рамках программы абилитации и социальной адап-тацииЭ. И. Столярова, Е. В. ШамроИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Известно, что интенсивные занятия в раннем возрасте в сочетании с пластичностью развивающегося организма приводят к положительным результатам в абилитации детей с нарушениями развития, в том числе детей с синдромом Дауна [1]. Типичными проявлениями дизонтогенеза таких детей являются: замедленное и гетерохромное физическое раз-витие; недостаточность постурального контроля, сниженный мышечный тонус; статичность и однотипность двигательного поведения; преоблада-ние симметричных образцов движения [2]. Поэтому первичной задачей ранних абилитационных мероприятий выступает формирование базовых двигательных навыков, способствующее развитию коммуникативного по-ведения [3]. Исследование этих процессов проведено в отделении ранне-го вмешательства Центра социальной реабилитации инвалидов и детей инвалидов Калининского района Санкт-Петербурга с участием 47 детей с синдромом Дауна от 1,5 месяцев до 3 лет. Динамика развития двигатель-ных и коммуникативных навыков оценивалась в основной группе наблюде-ния (18 детей в возрасте от 5.5 месяцев до 3 лет; 9 мальчиков и 9 девочек). В начале измерений у всех детей отмечались: несформированность базо-вых движений, общая гипотония, нарушения крупной и тонкой моторики, недостаточный объем и концентрация внимания, особенности строения артикуляторного аппарата (маленький рот, увеличенный язык, неправиль-ная форма зубов, мышечная гипотония звукопроизводящего аппарата), общее несоответствие уровня развития биологическому возрасту. Пери-одическая оценка навыков проводилась с применением ОДН-теста, теста «полоса препятствий», шкал KID, RCDI-2000, Матрицы общения, а также данных аудиторского и инструментального анализа вокализаций.

В результате исследования выделены особенности формирования моторных функций детей с синдромом Дауна, описаны средства их не-вербальной коммуникации в доречевой период, выявлена корреляция в динамике развития двигательных и коммуникативных навыков. Показа-но, что: невербальные средства общения выступают основным способом коммуникации детей с синдромом Дауна вплоть до трехлетнего возраста; начальными навыками освоения вербальной речи более успешно овладе-вают дети, способные концентрировать внимание; для ряда детей более целесообразно освоение средств дополнительной или альтернативной коммуникации [1].

Полученные данные подтвердили положительное влияние физической терапии и программы абилитации на успешность социальной адаптации

240

детей с синдромом Дауна и их подготовленность к посещению детского сада на общих основаниях или по программам инклюзивного образова-ния. Материалы исследования и опыт комплексной оценки показателей развития детей с синдромом Дауна могут быть использованы в практи-ке абилитации и реабилитации детей раннего возраста, при анализе от-сроченных результатов реализации реабилитационных мероприятий, при создании развивающей среды для формирования двигательных, комму-никативных и когнитивных навыков у детей с синдромом Дауна в дошколь-ных образовательных учреждениях.

Литература:1. Альтернативная и дополнительная коммуникация в работе с детьми и взрос-

лыми, имеющими интеллектуальные и двигательные нарушения, расстройства аутистического спектра. Сборник статей (ред.-сост. В. Рыскина). СПб: «Скифия», 2016. 288 с.

2. Лаутеслагер П. Двигательное развитие детей раннего возраста с синдромом Дауна. Проблемы и решения. М.: «Монолит», 2003. 344 с.

3. Баранова Н.Ю. Программы раннего вмешательства для детей с синдромом Дауна /Нет «необучаемых» детей. Книга о раннем вмешательстве/ СПб: КАРО, 2006. С.126–148.

Столярова Эльвира ИвановнаE-mail: elvirast74@gmail.com

Поверхностное и эпикардиальное ЭКГ-картирование у крыс с моно-кроталиновой моделью легочной гипертензииО. В. Суслонова1, С. Л. Смирнова1, И. М. Рощевская2

1ФИЦ «Коми научный центр» Уральского отделения РАН, Сыктывкар; 2Сык-тывкарский государственный университет им. П. Сорокина

Проблема легочной артериальной гипертензии (ЛАГ) на сегодняшний день остается нерешенной. ЛАГ – патофизиологическое состояние, ха-рактеризующееся постепенным повышением сосудистого сопротивления и давления крови в легочной артерии, что приводит к развитию тяжелой правожелудочковой недостаточности и преждевременной смерти. Спец-ифичные механизмы развития правожелудочковой недостаточности, вторичной к легочной гипертензии остаются неясными [1]. Одной из рас-пространенных экспериментальных моделей для изучения гипертрофии правого желудочка и сердечной недостаточности является монокрота-линовая модель [2], характеризующаяся токсическим повреждением пе-риферических сосудов легких и других органов: почек, печени и сердца. Эксперименты выполнены на крысах линии Вистар. Животных наркоти-

241

зировали золетилом (3,5 мг/100 г массы тела животного) внутримышеч-но. ЛАГ вызывали введением однократной дозы монокроталина – МКТ(80 мг/кг массы тела животного; «Sigma-Aldrich», Germany) подкожно. Исходно и через месяц после введения препарата кардиоэлектриче-ские потенциалы регистрировали от 64 подкожных игольчатых электро-дов, равномерно распределенных вокруг грудной клетки животногои двух эпикардиальных матриц (каждая матрица состояла из 32 электро-дов), расположенных на вентральной и дорсальной поверхностях сердца. По окончании эксперимента изготавливали гистологические срезы сердца и легких. У 87% крыс после введения МКТ выявлена гипертрофия право-го желудочка и у 13% – дилатация правого желудочка. На срезах легких обнаружены: альвеолярный отек, гипертрофия стенок легочных артерий, очаговая инфильтрация легких. У крыс с монокроталин-индуцированной ЛАГ в период деполяризации желудочков показаны значимые изменения амплитудно-временных параметров кардиоэлектрического поля (КЭП) на поверхности тела сердца по сравнению с исходным состоянием: уве-личение длительности первой инверсии областей кардиопотенциалов, увеличение максимальной амплитуды положительного и отрицательного экстремумов, увеличение времени достижения экстремумами своих мак-симальных значений и общей длительности деполяризации. В период реполяризации желудочков у крыс с экспериментально вызванной ЛАГ показано увеличение амплитуды положительного экстремума и времени достижения положительным и отрицательным экстремумами своих мак-симальных значений. У крыс с МКТ-индуцированной ЛАГ анализ хроно-топографических карт активации эпикарда показал изменение характера распространения возбуждения и увеличение общей длительности депо-ляризации желудочков сердца. Показано электрофизиологическое ремо-делирование миокарда у крыс с МКТ-индуцированной ЛАГ, которое приво-дит к значимым изменениям в распространении возбуждения по эпикарду желудочков сердца и достоверным различиям амплитудно-временных па-раметров КЭП на поверхности тела по сравнению с контролем.

Работа выполнена при финансовой поддержке комплексной программы раз-вития УрО РАН 18-7-4-11.

Литература:1. Voelkel N.F. Right ventricular function and failure: report of a National Heart,

Lung, and Blood Institute working group on cellular and molecular mechanisms of right heart failure // Circulation. 2006. Vol. 114, № 17. Р. 1883-1891.

2. Morimatsu Y. Development and characterization of an animal model of severe pulmonary arterial hypertension // J. Vasc. Res. 2012. Vol. 49, № 1. P. 33-42.

Суслонова Ольга ВладимировнаE-mail: evgeniu2006@inbox.ru

242

Роль внегипоталамического кортиколиберина в негативных эффек-тах неонатальной терапии глюкокортикоидами на формирующийся головной мозгЕ. В. Сухарева1,2, Е. В. Шабурова1,2, Д. А. Ланшаков1,2, В. В. Булыгина1,Т. С. Калинина1,2, Н. Н. Дыгало1,2

1ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН; Новосибирск; 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

Глюкокортикоидная терапия широко применяется в перинатальной медицине для предотвращения осложнений, связанных с гипоксиейпри преждевременных родах. При этом такая терапия гормонами стрес-са вызывает гибель нейронов и нарушает развитие мозга. Неонатальное введение дексаметазона – синтетического глюкокортикоида изменяет функцию норадренергической системы мозга вплоть до взрослого возрас-та. При этом отказаться от данной терапии в настоящее время невозмож-но, поэтому важной задачей является поиск путей ослабления негативных эффектов глюкокортикоидов. Возможным решением данной проблемы может являться блокада механизмов, связанных с реализацией эффек-тов стресса в мозге, важным участником которых является кортиколи-берин (CRH). В формирующемся головном мозге CRH экспрессируетсяна высоком уровне в голубом пятне (LC) ствола мозга – скоплении тел норадренергических нейронов. CRH является регулятором как гормональ-ной (в гипоталамусе), так и нейрональной (в качестве нейротрансмиттера специфической системы нейронов) стрессорной реакции во многих от-делах головного мозга. Известное антистрессорное влияние блокаторов рецепторов CRH позволяет ожидать и возможное защитное действие этих препаратов на формирующийся мозг.

Целью работы явилось исследование роли системы внегипотала-мического кортиколиберина (CRH) и его рецепторов (CRHR1, CRHR2) в формировании норадренергической системы мозга, в частности,в изменении экспрессии тирозингидроксилазы (ТГ) – ключевого фермен-та синтеза норадреналина после неонатальной глюкокортикоидной тера-пии.

В результате было показано, что подкожное введение дексамета-зона (0,2 мг/кг) на третий день жизни крысят приводит к постепенно-му увеличению экспрессии гена CRH, достигающего максимума через 4 часа после инъекции, а через 6 часов наблюдается полное восста-новление исходного уровня мРНК. Экспрессия гена ТГ нарасталак 6-му часу после введения дексаметазона 3-дневным крысятам, и этот эффект сохранялся через 24 часа после воздействия. Предварительная блокада рецепторов CRH – введение в боковые желудочки как анталар-мина (антагониста CRHR1, 50 нг/мкл), так и антисаувагина-30 (антагони-ста CRHR2, 2 мкг/мкл), предотвратила повышение уровня мРНК TГ че-

243

рез 6 часов после введения дексаметазона в стволе мозга неонатальных крысят. Таким образом, превентивное использование антагонистов рецеп-торов CRH перед глюкокортикоидной терапией может купировать неже-лательные последствия назначаемой по жизненным показателям гормо-нотерапии.

Работа поддержана грантами РФФИ 18-44-543013, 18-315-20028.

Сухарева Екатерина ВикторовнаE-mail: evsukhareva@mail.ru

Преднастройка позы для восприятия: постуральные реакции в ожи-дании слуховой информации о движенииО. П. Тимофеева, И. Г. Андреева, А. П. Гвоздева, Е. В. Боброва*Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, *Ин-ститут физиологии им И.П. Павлова РАН; Санкт-Петербург

Одной из форм позного контроля является преднастройка позы – из-менение положения тела, предшествующее произвольному движению. Согласно нашим представлениям, восприятие движения внешних объ-ектов и чувство самодвижения имеют единые центральные механизмы (Андреева, 2017). Принятие решения о том, что именно движется, воз-никает на основе согласованной (или рассогласованной) информации всех модальностей, которые дают информацию о пространстве и схеме тела. В данном исследовании была выполнена проверка гипотезы о том, что вертикальная поза человека может изменяться при ожидании слухо-вой информации о движении. Приближение и удаление источников зву-ка моделировали линейными изменениями амплитуды и частоты в по-следовательностях тональных импульсов, параметры которых выбраныпо результатам работы (Вартанян, Андреева, Мазинг, Маркович, 1999). Движущиеся и неподвижные (контрольные) звуковые образы имели сходные временные, амплитудные и спектральные характеристики. Ис-пытуемые находились на стабилометрической платформе и пассивно прослушивали звуковые образы в условиях свободного поля с динамика, который располагался на расстоянии 2 метров. Время ожидания звуко-вой стимуляции было одинаково во всех стойках и известно испытуемо-му. Была обследована группа из 16 взрослых здоровых испытуемых (9 мужчин и 7 женщин) с нормальным слухом. Анализировали колебания центра давления тела в течение 40 с до звуковой стимуляции и 16 сво время нее. Записи стабилограммы были разделены на фрагментыпо 8 с. Для каждого фрагмента были определены характеристики колеба-

244

ний центра давления тела – площадь и коэффициент сжатия эллипса, а также вдоль сагиттальной оси оценивали длину траектории, среднюю линейную скорость, смещение и разброс положения центра давления. Выявлены постуральные реакции в ожидании слуховой информациио движении. Они проявлялись в интервалах 8–16 с перед началом стиму-ляции всех типов, в большей степени они были выражены для движущих-ся звуковых образов. В эти интервалы времени центр давления испытуе-мого смещался назад на 1–3 мм по сравнению с начальными периодами ожидания, уменьшался разброс, характеризующий вариабельность поло-жения центра давления по сагиттальной оси. Наряду с этим уменьшалась длина траектории центра давления и площадь эллипса, характеризующая рабочую площадь опоры испытуемого. Совокупность изменений этих по-казателей свидетельствует о повышении устойчивости вертикальной позы человека в интервалы времени, непосредственно предшествующие зву-ковой информации о движущихся и неподвижных источниках звука в ус-ловиях свободного поля.

Работа поддержана средствами государственного бюджета по госзаданию на 2013–2020 (темы № АААА-А18-118013090245-6 и № 0134-2014-0003).

Литература:Андреева И.Г. Слуховая адаптация к движению: межсенсорный аспект. Сен-

сорные системы 31(2): 103–115. 2017.Вартанян И.А., Андреева И.Г., Мазинг А.Ю., Маркович А.М. Моделирование

фронтального приближения и удаления звукового источника. Авиакосмическая и экологическая медицина. 33(5):36-40. 1999.

Тимофеева Ольга ПетровнаE-mail: drolli@inbox.ru

Формирование рассудочных понятий и синтез сформированных по-нятий у макак и 4–5-летних детей при использовании геометрических фигур в качестве стимуловД. Л. Тихонравов1, И. Ю. Голубева2

1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, 2Ин-ститут физиологии им. И.П. Павлова РАН; Санкт-Петербург

В современной зарубежной научной литературе возрастает интереск сравнительным исследованиям. Известно значительное количество ра-бот, посвящённых изучению синтеза эмпирических представлений, веду-щего к формированию эмпирических рассудочных понятий у животных

245

и человека. Однако не существует работ, посвящённых исследованию синтеза уже сформированных эмпирических понятий, ведущего к об-разованию априорной идеи наивысшей когнитивной функции (разума)о конкретной группе предметов. Нет ни теоретического, ни практическо-го подхода к изучению этого синтеза уже сформированных понятий. Це-лью настоящего сравнительного исследования являлся поиск и изучение универсальных филогенетических основ синтеза уже сформированных эмпирических понятий, ведущего к образованию априорной идеи раз-ума о конкретной группе предметов у макак резусов и 4–5-летних детей.Для достижения цели исследования нами был специально разработан оригинальный психологический подход (Tikhonravov 2014), с помощью ко-торого выполнялись 3 основные задачи. 1-ая задача: формирование или актуализация понятия большего или меньшего размера у испытуемых при одновременном предъявлении 4-х плоских или объёмных фигур. 2-ая за-дача: формирование или актуализация понятия объёмного или плоского предмета среди 4-х фигур одного размера (малого, среднего или боль-шого), которые предъявлялись одновременно. Для получения подкрепле-ния при формировании обоих понятий испытуемым необходимо было вы-брать фигуру, отличную от 3-х других в пробе. 3-я задача: тестирование синтеза двух сформированных эмпирических понятий, ведущего к обра-зованию априорной идеи разума о конкретной группе предметов у макаки детей, путём сравнения количества проб, необходимых для однократ-ного достижения или превышения 70%-го уровня правильной реализациив задачах на формирование двух понятий по отдельности с таковым ко-личеством проб при синтезе этих двух понятий. Результаты по реализа-ции первых двух задач показали, что скорости формирования понятий большего/меньшего размера и объёмной/плоской формы внутри выборокне отличаются как у макак, так и у детей. Дети формировали данные по-нятия в 2 раза быстрее макак. При реализации третьей задачи было пока-зано, что в зависимости от участия воображения, синтез двух сформиро-ванных понятий можно подразделить на два типа: i. примитивный синтез понятий, результат которого уже был воспринят в ходе предыдущего опы-та при образовании отдельных понятий (участие воображения необяза-тельно); ii. собственно разумный (творческий) синтез понятий, результат которого необходимо создать при помощи воображения. Результаты ис-следования показали, что макаки обладают только примитивным синте-зом понятий (Tikhonravov and Dubrovskaya, 2016). В отличие от макак, дети в возрасте 4–5 лет обладают обоими типами синтеза понятий. Разрабо-танный подход и полученные с помощью него результаты могут быть ис-пользованы педагогами и психологами в яслях, детских садах и младших классах школы для улучшения методики учебно-воспитательной работыи воспитания творческой личности ребёнка.

246

Литература:Tikhonravov D.L., 2014. Can primates form the empirical ideas of the elementary

reason that is the highest cognitive function according to Immanuel Kant? Тезисы до-кладов Шестой международной конференции по когнитивной науке. Калининград. 23-27 июня. С.97–99.

Tikhonravov D.L. and Dubrovskaya N.M., 2016. Can rhesus monkeys synthesize the empirical notions of the understanding into the aprioristic idea of the reason about a concrete object? Тезисы докладов Седьмой международной конференции по когни-тивной науке. Светлогорск. 20–24 июня. С.77–78.

Тихонравов Дмитрий ЛеонидовичE-mail: d_tikhonravov@yahoo.com

Регуляция процессов обновления клеток и регенерации органови тканейВ. А. ТкачукИнститут регенеративной медицины, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва

Важнейшую роль в поддержании клеточного состава тканей и их вос-становлении после повреждения играют стволовые клетки в сочетаниис их микроокружением (нишей). В большинстве тканей организма челове-ка необходимым компонентом таких ниш являются мезенхимные стволо-вые/стромальные клетки (МСК). Эти клетки могут регулировать пролифе-рацию, мобилизацию и дифференцировку тканеспецифичных стволовых клеток. Вместе с тем, МСК дают начало определенным типам клеток. Важнейшими системными регуляторами активности стволовых клеток,в том числе и их способности к направленной дифференцировке, могут являться гормоны, метаболиты и нейромедиаторы, поступающие из кро-вотока и нервных окончаний. Стволовые клетки чрезвычайно гетероген-ны в отношении способности отвечать на гормональный стимул, поэтомудля получения дефинитивных результатов нами были разработаны под-ходы, обеспечивающие регистрацию событий в одиночных клетках.С помощью такого подхода нами был обнаружен уникальный для постна-тальных стволовых клеток механизм повышения чувствительности МСК к норадреналину при повторном действии того же гормона: происходит переключение внутриклеточной сигнализации с цАМФ-зависимой на каль-ций-зависимый путь передачи сигнала. Установлена взаимосвязь между способностью МСК к рецепции гормонов и нейромедиаторов и выбором пути их дифференцировки в адипогенном и остеогенном направлениях;с помощью секвенирования РНК в одиночных клетках выявлены субпопу-ляции, различающиеся по способности к рецепции гормонов и нейроме-

247

диаторов, а также субпопуляции клеток, коммитированных в адипогенном и остеогенном направлениях; с помощью анализа состава кондициони-рованной среды МСК, обработанных гормонами или нейромедиаторами,и выявления ее компонентов, определяющих чувствительность МСКк действию гормонов, установлен вклад секреторной активности МСКв регуляцию их способности рецептировать гормоны и нейромедиаторы.

Основным доказанным механизмом участия МСК в восстановлении тканей оказалась секреция биологически активных молекул, включая ан-гиогенные, нейротрофные, иммуномодулирующие, белки внеклеточного матрикса (ВКМ), факторы, стимулирующие метаболизм клетки, а также внеклеточные везикулы, и переносимые ими некодирующие РНК, в том числе регуляторные микроРНК.

В докладе будут обсуждены механизмы участия гормонов и нейроме-диаторов в регуляции обновления клеточного состава тканей человека, роль МСК в репарации тканей, а также способы предотвращения фиброза тканей.

Ткачук Всеволод АрсеньевичE-mail: vtkachuk@mc.msu.ru

Влияние повышенного уровня провоспалительных цитокиновна кардиореспираторную систему анестезированной крысыТ. С. Туманова1,2, Е. А. Губаревич1,2, В. Г. Александров1,2 1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена; Санкт-Петербург

Известно, что инфекции, травмы, ожоги и другие повреждающие фак-торы могут привести к развитию системной воспалительной реакции (СВР), которая характеризуется, в частности, гиперцитокинемией и нару-шением работы многих висцеральных систем, в том числе дыхательнойи сердечно-сосудистой. Нарушения проявляются в скачках артериального давления, тахикардии, эпизодах остановки дыхания и в тяжелых случаях могут приводить к летальному исходу. Известно, что СВР начинается с по-вышения системного уровня важнейших провоспалительных цитокинов, а именно фактора некроза опухолей альфа (ФНО-α) и интерлейкина-1β (ИЛ-1β).

Целью исследования стала проверка гипотезы, согласно которой по-вышение системного уровня этих провоспалительных цитокинов может приводить к нарушениям работы механизмов регуляции кардиореспира-торной системы, причем этот эффект реализуется посредством усиления

248

выработки простагландинов.Эксперименты проводились на самцах крыс линии Wistar (200–250 г,

n=52), анестезированных уретаном (1400 мг/кг). В течение трех часов регистрировались пневмотахограмма, артериальное давление и электри-ческая активность диафрагмы. По пневмотахограмме рассчитывали па-раметры внешнего дыхания. По сигналу артериального давления вычис-ляли среднее артериальное давление и частоту сердечных сокращений. Осуществлялось тестирование дыхательного инспираторно-тормозящего рефлекса Геринга-Брейера и сердечного барорефлекса. Растворы ве-ществ вводились в бедренную вену.

Контрольные эксперименты с введением физиологического раствора и блокатора циклооксигеназы-2 – диклофенака показали стабильность регистрируемых показателей в течение всего времени эксперимента. Введение ФНО-α и ИЛ-1β приводило к достоверному увеличению роста среднего артериального давления, частоты сердечных сокращений и ми-нутного объема дыхания. Провоспалительные цитокины вызывали изме-нения силы исследованных рефлексов. Вместе с тем было установлено, что предварительное введение диклофенака – блокатора циклооксиге-назы-2, ослабляло или устраняло эффекты ФНО-α и ИЛ-1β.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что повышение си-стемного уровня провоспалительных цитокинов может быть одной из при-чин нарушения работы дыхательной и сердечно-сосудистой систем в ус-ловиях СВР. Вероятно, что обнаруженные эффекты реализуются путем усиления экспрессии циклооксигеназы и, соответственно продукции про-стагландинов.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект 15-15-00119.

Туманова Татьяна СергеевнаE-mail: tumanovats@infran.ru

Нарушения развития мозга в пренатальном периоде развития могут приводить к раннему старениюЕ. И. Тюлькова, О. В. Ветровой, В. А. Стратилов, Л. А. Ватаева*Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, *Российский государственный пе-дагогический университет им. А.И. Герцена; Санкт-Петербург

Многочисленные физиологические и клинические данные показывают, что внутриутробная гипоксия является одним из основных факторов, спо-

249

собных оказать неблагоприятное воздействие на развитие плода. Послед-ствия гипоксии для плода во многом определяются сроком беременности. В пренатальном онтогенезе выделяют периоды, отмеченные наиболее значительными по своим последствиям изменениями центральной нерв-ной системы, связанными с действием гипоксии и других неблагоприятных факторов. Воздействие гипоксии в этот период, как правило, не вызывает пороки развития плода, но может обусловить в дальнейшем возникнове-ние функциональных нарушений ЦНС, приводящих к неврологическим расстройствам и расстройствам поведения, снижению памяти и интел-лекта. Как показывают результаты многочисленных исследований, у крыс наиболее чувствительным к неблагоприятным воздействиям периодом является последняя неделя беременности. В этот период, который харак-теризуется как период наиболее интенсивного роста и развития головно-го мозга плода, происходят значительные структурные и функциональ-ные перестройки тех его отделов, которые в дальнейшем будут отвечатьза высшие интегративные процессы, в частности за память и способность к обучению.

В примененном комплексном исследовании установлено, что тяжелая гипобарическая гипоксия в пренатальном периоде развития приводитк устойчивым нарушениям двигательного, эмоционального, исследова-тельского поведения и способности к обучению у крыс, которые в наи-большей степени выражены у старых животных. В основе этих отклонений лежат структурно-функциональные нарушения в центральной нервной си-стеме, проявляющиеся на молекулярно-клеточном уровне. Проведен экс-периментальный сравнительный анализ особенностей нарушения эпиге-нетических, внутриклеточных молекулярных и гормональных механизмов мозга крыс, вызываемых воздействием тяжелой гипоксии в последнем триместре беременности или введением в те же сроки эндогенного гор-мона – дексаметазона. Большое внимание в данной работе было уделено изучению активности глутаматергическлой медиаторной системы мозга крыс, переживших пренатальную гипоксию, и оценке ее роли в наруше-ниях памяти.

С применением иммуногистохимических и биохимических методов анализа показано прогрессирующее увеличение количества mGluR1и снижение уровня глутамата в гиппокампе молодых, взрослых и старею-щих крыс, что сопровождается уменьшением количества нейронов. Ранее нами было показана активация фосфоинозитидной системы и увеличе-ние уровня IP3R1 в гиппокампе крыс, переживших пренатальную гипок-сию, что в совокупности указывает на устойчивую гиперактивацию вну-триклеточного компонента mGluR1-ассоциированного сигнального пути.То есть, вероятнее всего, именно в результате дисфункции системы син-теза или гиперактивности системы деградации глутамата происходит ком-пенсаторное усиление рецепторной части.

250

Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что пренаталь-ное воздействие тяжелой гипобарической гипоксии или введение декса-метазона не приводят к грубым структурным нарушениям головного моз-га, но модифицируя процессы, протекающие на молекулярно-клеточном уровне в различных образованиях мозга крыс, вызывают нарушения в по-ведении и способности к обучению взрослых животных и могут обуслав-ливать их раннее старение.

Работа поддержана грантом РФФИ № 17-04-01118-а.

Тюлькова Екатерина ИосифовнаE-mail: tyulkovae@infran.ru

Оценка уровня адаптации к учебной нагрузке у подростков старшей школы по динамике самооценки личностных качеств и психоэмоцио-нального состояния в разные периоды учебного годаК. И. Фазылова, Г. Ш. ИльясоваМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; Симферополь

Адаптация к возрастающей учебной нагрузке в старших классах школы предъявляет к подросткам повышенные требования к способности гибко изменять своё поведение в трех тесно связанных направлениях, включая общую стресс-устойчивость, адаптацию к обучению и в межличностных отношениях [1]. Для своевременного выявления психологических про-блем на протяжении учебного года, которые могут негативно повлиять на итоги успеваемости школьников, необходимо проведение психодиагно-стических мероприятий.

Целью данной работы было оценить уровень адаптации к учебной на-грузке по динамике самооценки личностных качеств и психоэмоциональ-ного состояния подростков старшей школы в разные периоды учебного года.

С соблюдением всех биоэтических норм, после получения персональ-ного согласия родителей, выполнили процедуру психологического тести-рования 27 учащихся 10-х классов двух школ Республики Крым (15,25±0,10 лет). Для оценки уровня адаптации в ходе учебной нагрузки применили ряд опросников: Дембо-Рубинштейн, Спилбергера-Ханина, САН (само-чувствие, активность, настроение), Айзенка. Тестирование выполнилив начале и в конце текущего учебного года. Статистические различия ана-лизировались с помощью W-критерия Вилкоксона (p≤0,05). Корреляци-онные связи между показателями самооценки и тревожности с уровнем

251

успеваемости оценивались с помощью коэффициента корреляции Спир-мена (r), программа «Statistica 8,0».

Медианы показателей ситуативной тревожности (СТ) школьников были на умеренном уровне, имея тенденцию к ее снижению к концу учебного года (СТ1=42,0; СТ2=38,0). Медианы значений самочувствия (С), активно-сти (А) и настроения (Н) подростков в начале учебного года (С1=5,2; А1=4,6; Н1=5,4) были несколько ниже, чем в конце учебного года (С2=5,3; А2=5,3; Н2=5,6). Анализ психических состояний по тесту Айзенка обнаружил,что тревожность и фрустрация старших школьников, независимо от пери-ода учебного года, были на низком уровне (Ме=5,0), а уровни агрессивно-сти и ригидности к концу учебного года достоверно снизились (W-критерий, p≤0,001). Анализ самооценки личностных качеств подростков по тесту Дембо-Рубинштейн показал наличие достоверных отличий к концу учеб-ного года по оценке своего характера (p=0,004), в значениях расхожде-ния между уровнем притязаний и самооценкой своего характера (p=0,03),по оценке уверенности в себе (p=0,01) и расхождением между уровнем притязаний и самооценкой по шкале «уверенность в себе» (p=0,02), в зна-чениях расхождения между уровнем притязаний и самооценкой по уме-нию делать что-то своими руками (p=0,003). С помощью корреляционного анализа установили взаимосвязь успеваемости подростков с тревожно-стью (r=-0,40; p=0,04), с самочувствием (r=0,50; p=0,02;), с уровнем само-оценки своих умственных способностей (r=-0,60; p=0,005).

Таким образом, результаты тестирования подростков старшей школы в начале и конце учебного года обнаружили динамику в их психоэмоци-ональном состоянии и самооценке личностных качеств. Ряд показателей психоэмоционального состояния и самооценки личностных качеств были взаимосвязаны с успеваемостью школьников. У более тревожных под-ростков с низким уровнем самооценки своих умственных способностейк концу учебного года имело место ухудшение показателей успеваемости.

Литература:1. Zhang D. et al. The Role of School Adaption and Self-concept in Infl uencing

Chinese High School Students’ Growth in Math Achievement // Frontiers in Psychology. – 2018. – Т. 9. – С. 2356.

Фазылова Камила ИсметовнаE-mail: fazylovakamila07@gmail.com

252

Влияние гена fi pi на песню ухаживания самцов дрозофилыС. А. Федотов1,2, Н. Г. Беседина2, Ю. В. Брагина2, Л. В. Даниленкова2

1Санкт-Петербургский государственный университет, 2Институт физиоло-гии им. И.П. Павлова РАН; Санкт-Петербург

Ранее нами было показано, что снижение экспрессии гена fi pi в раз-личных нервных структурах дрозофилы приводит к изменению моторных параметров песни ухаживания самцов за самками. В частности, было установлено, что локальный нокдаун fi pi в разных типах обонятельных нейронов, в которых экспрессируются рецепторы феромонов, вызывает увеличение уровня звукопродукции и изменение частоты импульсов в пес-не. Для выявления нервных структур, экспрессирующих ген fi pi, были соз-даны трансгенные мухи, в геном которых был вставлен ген транскрипцион-ного активатора GAL4 под контролем промоторных последовательностей гена fi pi (fi pi-GAL4). Скрещивание мух fi pi-GAL4 с трансгенными мухами, которые содержат ген флуоресцентного белка GFP под контролем акти-вируемой GAL4 UAS последовательности, выявило наличие репортерно-го белка GFP в нейронах оптических долей, в локальных интернейронахи их нейритах в антеннальных долях, а также в гамма-нейронах Кеньона и их отростках в гамма-долях грибовидных тел. В брюшном ганглии коли-чество нейронов, маркированных GFP, было значительно меньше, одна-ко тела и отростки этих нейронов обнаруживались во всех его отделах, включая область крылового нейропиля и абдоминальный сегмент ганглия. Таким образом, с учетом данных об эффектах нокдауна fi pi в ольфактор-ных нейронах можно заключить, что ген fi pi экспрессируется в разных типах нейронов (сенсорные, интернейроны), но при этом демонстрирует довольно специфичный паттерн локализации в структурах, вовлеченных в обработку ольфакторных сигналов. Локальные интернейроны осущест-вляют регуляцию передачи сигналов от ольфакторных нейронов проек-ционным нейронам в гломерулах антеннальных долей, а в гамма-долях идет совмещение зрительной и ольфакторной информации с выходомна исполнительные системы мозга (Vogt et al., 2014). Chou et al. (2010) описана специфичная система усиления сигнала от феромонов популя-цией локальных интернейронов, которые осуществляют ингибированиево всех гломерулах антеннальных долей за исключением тех, где пере-дается информация о половых хемосигналах. Ранее нами было показано, что содержание самцов дрозофилы в группе без самок приводит к пода-влению ухаживания такими самцами за оплодотворенными самками. Од-нако при нокдауне гена fi pi под контролем fi pi-GAL4 данный эффект от-сутствует. То есть, подавление ухаживания у самцов после содержанияв группе может быть связано с действием феромонов, ингибирующих по-ловое поведение, и экспрессия fi pi является критичной для данного эффек-та. Оценка влияния нокдауна fi pi на подавление ухаживания после контак-

253

та с оплодотворенной самкой поможет подтвердить наши предположения. Keleman et al. (2012) было установлено, что самец после контакта с опло-дотворенной самкой существенно снижает интенсивность ухаживанияза счет возрастания чувствительности к феромону цис-вакцинилацетату, вызывающего подавление ухаживания. Белок FIPI гомологичен белку мле-копитающих NCAM2, который входит в группу белков клеточной адгезии. Для NCAM2 показано участие в компартментализации аксонов и дендри-тов обонятельных луковиц. Изучение роли FIPI в анализе хемосигналов будет способствовать пониманию функций NCAM2 в обонятельных ней-ронах млекопитающих и его значения для социальных взаимодействий.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаменталь-ных научных исследований государственных академий на 2013-2020 годы (ГП-14, раздел 63) и программы кадровой поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых СПбГУ (грант постдока id=34799261, науч-ная лаборатория биологии амилоидов, проект Трансляционная биомедицина в СПбГУ).

Федотов Сергей АлександровичE-mail: serg900@yandex.ru

Пептиды KE и AEDG активируют внутриклеточный транспорт вези-кул в фибробластах кожи человекаВ. Х. Хавинсон1,2,3, Н. С. Линькова1,4, О. А. Орлова1, Е. С. Миронова1,О. М. Ивко1

1Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии, Санкт-Петербург; 2Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 3Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечни-кова, Санкт-Петербург; 4Академия постдипломного образования ФГБУ ФНКЦ ФМБА России, Москва

Применение коротких пептидов является инновационным методоми позволяет повышать функциональную активность клеток кожи. Короткие пептиды – вещества с физиологическим механизмом действия, так как они являются метаболитами белков при их гидролизе. Пептид KE активи-рует регенерацию кожи у животных. Пептид AEDG способствует повыше-нию числа делений фибробластов на 42,5% при их старении in vitro.

Цель исследования – изучить влияние пептидов KE и AEDG на экс-прессию маркера внутриклеточных органелл синтаксина 6 в культурах фи-бробластов кожи человека.

Материалы и методы исследования. Объект исследования – пер-вичные культуры фибробластов, полученные от женщин среднего возрас-

254

та при проведении косметологических операций. Клетки культивировали до 3 пассажа, а затем были разделены на 3 группы: контроль (добавле-ние питательной среды), добавление пептида KE (100 нг/мл), добавле-ние пептида AEDG (100 нг/мл). Выявление маркера внутриклеточных органелл синтаксина 6 осуществляли иммунофлуоресцентным методом с использованием первичных антител к Syntaxin 6 (1:150, «Abcam»). В ра-боте использовали вторичные антитела, конъюгированные с флуорохро-мом Alexa Fluor 488 (1:1000, «Abcam»). Для анализа площади экспрессии использовали конфокальный микроскоп «Olympus FluoView 1000» и про-граммное обеспечение «Vidеotest Morphology 5.2» Статистическую обра-ботку данных проводили в программе «Statistica 6.0» (подсчет среднего арифметического, стандартного отклонения и доверительного интервала для каждой выборки). Статистическую значимость различий между вы-борками определяли при помощи U-критерия Манна-Уитни.

Результаты исследования и их обсуждение. В культурах фибробла-стов при добавлении пептидов KE и AEDG площадь экспрессии синтакси-на 6 статистически значимо увеличивалась соответственно в 9,58 и 8,72 раза по сравнению с контролем (p<0,01). Синтаксин 6 обеспечивает вну-триклеточный транспорт везикул, то есть принимает участие в транспорте белков. Таким образом, полученные данные указывают на способность коротких пептидов KE и AEDG стимулировать метаболизм и секреторную способность фибробластов кожи.

Вывод. Одним из молекулярных аспектов физиологического повыше-ния функций фибробластов кожи при их старении под действием пепти-дов KE и AEDG может являться активация внутриклеточного транспорта.

Хавинсон Владимир ХацкелевичE-mail: ibg@gerontology.ru

Сравнительный анализ экспрессии протеинкиназ С- и МАР-киназв печени крыс и миногИ. А. Хворова1,2, Н. И. Агалакова2

1Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медици-ны; 2Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Все процессы клеточной физиологии, включая транспорт ионов че-рез мембраны, трансдукцию сигнала, транскрипцию генов, рост и гибель клеток, требуют тонкой регуляции, которая обеспечивается за счёт коор-динированного функционирования множества ферментов, прежде всего

255

протеинкиназ и протеинфосфатаз. В тканях млекопитающих было иден-тифицировано множество протеинкиназ разных типов, однако в клетках позвоночных более ранних филогенетических групп они практическине изучены. В этом отношении интересны миноги Lampetra fl uvialtilis –представители класса Cephalaspidomorphi, самых древних из ныне живу-щих позвоночных животных.

Целью данной работы был сравнительный анализ экспрессии про-теинкиназы С (РКС) и МАР-киназ в печени крыс и миног. Кроме того,у миног сложный жизненный цикл, после нескольких лет жизни в море они мигрируют в реки для нереста, после которого погибают. С начала ми-грации животные вступают в период генетически запрограммированного голодания, сопровождающегося метаболической депрессией, и их жизнь поддерживается только за счёт эндогенных ресурсов. Поэтому представ-лялось интересным сравнить активность изучаемых протеинкиназ в пече-ни миног в разные сроки преднерестового периода.

В работе изучали экспрессию четырёх изоформ РКС (РКСα из группы классических РКС, активируемых Ca2+, фосфолипидами и форболовы-ми эфирами; PKCδ из группы новых изоформ, стимулируемых диацигли-церолом и форболовыми эфирами, но не Ca2+; PKCζ и PKCμ, из группы атипичных изоформ, не чувствительных ни к Ca2+, ни к фосфолипидам) и трёх типов МАР-киназ (ERK1/2, JNK и р38). Относительное содержание ферментов оценивали методом Вестерн-блоттинга в гомогенатах печени животных.

Результаты работы показали, что набор изоформ РКС в печени кры-сы и миноги различается. В печени крыс идентифицируются как Са2+-зависимая РКСα, так и Са2+-независимые изоформы PKCζ, PKCδ и PKCμ. В печени миноги выявляются только Са2+-нечувствительные изоформы РКС. Причина этого в настоящее время не ясна. Возможно, в тканях ми-ноги экспрессируется другая изоформа из подсемейства классических РКС (PKCβI, PKCβII или PKCγ), а возможно, в этих клетках Ca2+ не вы-полняет регуляторных функций, поэтому в них нет посредников, активи-рующих Са2+-зависимые изоформы РКС. В печени миног также не опре-деляется Са2+-зависимая МАР киназа р38, однако идентифицируются Са2+-нечувствительные МАР киназы ERK1/2 и JNK. Экспрессия PKCζ в печени миног не изменяется в зимние месяцы преднерестового периода, однако в апреле эта киназа активируется, о чём свидетельствует протео-литическое расщепление её молекулы с появлением фрагмента меньшей молекулярной массы. Содержание ERK1/2 и JNK также снижается только в конце апреля.

Таким образом, несмотря на метаболическую депрессию, активность из-ученных ферментов достаточно стабильна на протяжении преднерестового периода. Возможно, эти протеинкиназы являются важными посредникамидля процессов адаптации миног к состоянию, которое глубоко патологич-

256

но для большинства живых организмов, и для стратегий защиты, позво-ляющих животным выжить. Интересно также, почему в клетках миног от-сутствуют Са2+-зависимые ферменты (РКСα и МАР киназа р38) и на каком этапе эволюции кальций стал играть важную роль в регуляции клеточных процессов, однако данных для животных других классов позвоночных, кроме млекопитающих, по этому вопросу в настоящее время нет.

Хворова Ирина АлександровнаE-mail: ira99-2012@mail.ru

Исследование экспрессии гена Bdnf у крыс линии ВП после длитель-ного эмоционально-болевого стрессированияД. А.-А. ХлебаеваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Линия крыс с высоким порогом возбудимости нервной системы (ВП) демонстрирует после длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия (ДЭБС) ряд долговременных нарушений поведения: фор-мирование депрессивноподобного состояния, рост возбудимости, агрес-сивности и нарушение пластических процессов, что сопровождается долгосрочными структурно-функциональными изменениями хроматинаи различными эпигенетическими модификациями в нейронах структур мозга патологического контура этих заболеваний [1]. Актуально исследо-вание роли конкретных генов, связанных с этими изменениями.

Нейротрофический фактор мозга (Brain-derived neurotrophic factor – BDNF) – один из наиболее изученных нейротрофинов, веществ, стиму-лирующих и поддерживающих развитие нейронов, который играет важ-ную роль в механизмах обучения и памяти (в частности, травматической памяти), реакции на стресс, формировании постстрессорной патологии нервной системы [2]. С патогенезом стресс-зависимых заболеваний тре-вожного спектра связаны изменения экспрессии гена Bdnf и нарушения его эпигенетической регуляции в разных структурах мозга, в частности,в гиппокампе [3].

Цель работы: исследование у самцов крыс линии ВП экспрессию гена Bdnf в гиппокампе в разные сроки (1 час, 2 месяца) после длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия.

ДЭБС проводили по схеме К. Гехта. Контролем служили интактные жи-вотные. Забой животных и выделение РНК из гиппокампа крыс осущест-вляли через 1 час и 2 месяца после окончания стрессирования. Тоталь-ную РНК выделяли фенол-хлороформным методом. ОТ-ПЦР проводили

257

с праймерами к белок-кодирующему экзону гена Bdnf и референсному гену tbp, далее проводили электрофорез в агарозном геле. Гель анали-зировали с помощью программы «ImageJ». Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием критерия Манна-Уитнив программе «Past3».

Было показано, что нормализованная экспрессия гена Bdnf в контроль-ных группах в разные периоды времени не различалась. Сходным был и уровень экспрессии исследуемого гена при сравнении контрольнойи опытной групп в разные сроки после окончания ДЭБС. Однако у стресси-рованных животных через 2 месяца после ДЭБС уровень экспрессии гена Bdnf оказался достоверно выше, чем через 1 час после ДЭБС (p=0.01). Та-ким образом, выявлено компенсаторное повышение экспрессии гена Bdnf спустя 2 месяца после окончания ДЭБС.

Литература:1. Дюжикова Н.А., Скоморохова Е. Б., Вайдо А.И. Эпигенетические механизмы

формирования постстрессорных состояний // Успехи физиологических наук. 2015. Т. 45. № 1. С. 47-74.

2. Karpova N.N. Role of BDNF epigenetics in activity-dependent neuronal plasticity // Neuropharmacology 76 (2014) 709-718.

3. Roth T.L., Zoladz Ph.R., Sweatt J.D., Diamond D.M. Epigenetic Modifi cation of Hippocampal Bdnf DNA in Adult Rats in an Animal Model of Post-Traumatic Stress Disorder // Psychiatr Res. 2011 July; 45(7): 919–926. doi:10.1016/j.jpsychires.2011.01.013.

Хлебаева Диана Азрет-АлиевнаE-mail: KhlebaevaD@infran.ru

Влияние гипомагнитного поля на чувствительность эритроцитов крысы к трет-бутилгидропероксиду (ТБГ)Д. А. Хмелевской1, Б. Ф. Щеголев2,3, С. В. Сурма2, В. Е. Стефанов4,С. М. Сухаржевский5, Н. В. Гончаров1 1Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, 2Ин-ститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, 3Национальный медицинский иссле-довательский центр им. В.А. Алмазова, 4Санкт-Петербургский государствен-ный университет, 5Научный Парк Санкт-Петербургского государственного университета; Санкт-Петербург

Все живые организмы подвержены действию магнитного поля Земли (МПЗ), которое меняется в зависимости от широты, увеличиваясь к полю-сам, так что средняя величина индукции МПЗ составляет 42 мкТл. Вели-чина индукции магнитного поля в околоземном пространстве значительно ниже, чем на поверхности Земли, и достигает 0.0066 мкТл в межпланет-

258

ном пространстве, 0.3 мкТл на лунной поверхности, ~ 0.7 мкТл на высоте 200 км от поверхности Марса. Воздействие статического магнитного поля, ослабленного экранированием (ОМП) с величиной индукции меньше,чем 20 мкТл, нарушает функциональное состояние живых организмов. ОМП способно влиять на скорость и продолжительность клеточного цик-ла, причем эффекты воздействия ОМП на лимфоциты человека более значимы в G1-фазе. Снижение величины индукции МПЗ до 300 нТл ведет к ингибированию пролиферации и дифференцировке клеток скелетных мышц новорожденных мышей. Предполагается, что механизм действия слабых магнитного и электромагнитного полей на биологические системы связан с генерацией активных форм кислорода (АФК). В то же время име-ются данные о подавлении внутриклеточного образования АФК в раковых клетках, эндотелиальных клетках артерий и перитонеальных макрофа-гах в условиях ОМП. Согласно одной из гипотез, геомагнитная чувстви-тельность живых организмов зависит от генерации супероксид-аниона.В частности, гипомагнитные поля способны модулировать переход син-глетной формы кислорода в триплетную и наоборот при участии суперок-сид аниона. Генерация АФК эритроцитами сопряжена с аутоокислением, суть которого состоит в спонтанном окислении гемового железа (Fe2+). Этот процесс, если он выходит из-под контроля антиоксидантной систе-мы, обусловливает образование metHb (Fe3+) и O2-. Супероксид способен реагировать с гемоглобином и дисмутировать под действием супероксид-дисмутазы с образованием H2O2. Если продуцируется слишком много АФК (оксидативный стресс), происходит разрушение эритроцитов (гемолиз), гемоглобин высвобождается во внутрисосудистое пространство, а ней-трализация эндотелиального оксида азота супероксиданионом с образо-ванием пероксинитрита вызывает спазм сосудов или гипертензию. Кро-ме этого, оксидативный стресс может повысить ригидность эритроцитовв результате эриптоза и нарушение микроциркуляции крови. Определе-ние кислородных радикалов методом электронного парамагнитного ре-зонанса (ЭПР) с помощью спиновых ловушек позволило установить, что после 4 часов инкубации с высокими концентрациями TБГ (>700 мкМ) экс-понировавшиеся в ОМП эритроциты высвобождали значительно больше Hb, преимущественно metHb. В свою очередь, после 24 часов инкубациис низкими концентрациями TБГ (≤ 350 мкМ), эритроциты под воздействием МПЗ высвобождали сравнительно больше (p<0.001) Hb в форме metHb. Эритроциты, подвергавшиеся воздействию ОМП, продуцировали боль-ше кислородных радикалов, чем экспонировавшиеся в МПЗ. В условиях оксидативного стресса ОМП может нарушать функциональное состояние эритроцитов и способствовать гибели клеток. В то же время, низкие кон-центрации АФК могут нейтрализовать эффекты ОМП.

259

Исследования выполнены при поддержке государственной программы АААА-А18-118012290142-9 и Программы фундаментальных научных исследова-ний государственных академий на 2014–2020 годы (SP-14, раздел 63).

Хмелевской Денис АлександровичE-mail: d.khmelevskoy@gmail.com

Оценка вариабельности латентных периодов ответов в рецептивных полях нейронов слухового центра среднего мозга и слуховой коры мышиГ. Д. Хорунжий, М. А. ЕгороваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Для понимания механизмов анализа звука на разных уровнях слуховой системы млекопитающих целесообразным выглядит выполнение макси-мально полного описания частотных и временных характеристик импульс-ной активности нейронов слуховых центров. На сегодняшний день лишь в малом количестве работ сделана попытка сопоставить характеристики активности одиночных нейронов слуховых центров ствола мозга и слухо-вой коры (Ter-Mikaelian et al., 2007; Bajo, King, 2013). В ходе настоящего исследования оценивали вариабельность латентных периодов ответов в возбудительных частотных рецептивных полях нейронов центрально-го ядра задних холмов среднего мозга и первичной слуховой коры мышина тональные сигналы.

Латентный период ответа каждого нейрона на сигнал характеристиче-ской частоты (ХЧ) уровнем 30 дБ над порогом ответа сравнивали с мини-мальным и максимальным значениями латентности его ответов на тоны, попадающие в центральную часть возбудительного частотного рецептив-ного поля. Вариабельность латентных периодов ответов в зависимостиот частоты и интенсивности сигнала различалась для трех основных групп нейронов, выделенных ранее в центральном ядре заднего холма на ос-новании особенностей строения их частотных рецептивных полей (пер-вично-подобные, тормозно-зависимые и V-образные нейроны (Egorova et al., 2001). Среди этих трех групп клеток V-образные нейроны отлича-лись наименьшими величинами изменения латентных периодов ответов в рецептивных полях (в среднем 9±3 мс). Диапазон варьирования латент-ностей возбудительного ответа первично-подобных и тормозно-зависи-

260

мых нейронов оказался значительно шире и составлял в среднем 16±4и 18±8 мс соответственно. По всей популяции нейронов центрального ядра уменьшение или увеличение латентных периодов ответов относитель-но измеренных при действии стимула ХЧ не превышало 45 мс. Разброс латентностей в рецептивных полях нейронов первичной слуховой коры был существенно больше, чем в центральном ядре, и достигал 60–80 мс.При этом две трети нейронов первичной слуховой коры имели V-образные рецептивные поля и фазные характеристики активности. Полученные дан-ные подтвердили существование фундаментальных различий между ней-ронами слухового центра среднего мозга и слуховой коры по временным свойствам их активности, что отражает особенности процессов обработки информации на этих уровнях слуховой системы.

Литература:1. Ter-Mikaelian M., Sanes D.H., Semple M.N. Transformation of temporal properties

between auditory midbrain and cortex in the awake Mongolian gerbil //J. Neurosci. 2007. V. 27(23). P. 6091–6102.

2. King A.J., Bajo V.M. Cortical modulation of auditory processing in the midbrain // Front. in neural circuits. 2013. V. 6. P. 114.

3. Egorova M., Ehret G., Vartanian I., Esser K.-H. Frequency response areas of neurons in the mouse inferior colliculus. I. Threshold and tuning characteristics // Exp. Brain Research. 2001. V.140. P. 145–161.

Хорунжий Глеб ДмитриевичE-mail: khorunzhii.gd@gmail.com

Протекторное влияние тималина при действии цитостатика в культу-ре лимфоидной ткани молодых и старых крысН. И. Чалисова1,2, В. Х. Хавинсон1,2,3, А. Н. Богатырев2, А. В. Дудков2

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2Санкт-Петербургский инсти-тут биорегуляции и геронтологии, 3Северо-Западный государственный меди-цинский университет им. И.И. Мечникова; Санкт-Петербург

Цитостатики, ингибирующие размножение клеток, используютсяв клинике для подавления опухолевого роста. Однако химиотерапия с ис-пользованием цитостатиков приводит к выраженным побочным эффектам вследствие гибели нормальных клеток. Цитостатик циклофосфан (ЦФ) от-носится к веществам с выраженным иммунодепрессантным действием. Полипептидный комплекс тимуса телят тималин является лекарственным препаратом, иммунопротектором. При этом восстановление функций им-мунных клеток с помощью тималина при действии цитостатиков в настоя-щее время изучено недостаточно.

261

Цель работы – исследование влияния тималина в присутствии ЦФ на развитие фрагментов лимфоидной ткани селезенки молодых (3-месяч-ных) и старых (24-месячных) крыс в органотипической культуре ткани.

Материалы и методы исследования. Эксперименты проведенына 900 эксплантатах селезенки крыс линии Вистар. Ткань селезенки раз-деляли на фрагменты величиной около 1 мм3, которые помещали в чаш-ки Петри с 3 мл питательной среды. Все эксплантаты были разделенына группы: 1 – контроль, 2 – ЦФ в концентрации 2 мг/мл, 3 – тималинв концентрации 10 нг/мл, 4 – ЦФ в концентрации 2 мг/мл и одновременно тималин в концентрации 10 нг/мл. Чашки Петри помещали в термостатпри температуре 37 оС и через 3 суток просматривали в фазово-контраст-ном микроскопе. Определяли индекс площади (ИП), который рассчиты-вали в условных единицах как отношение площади всего эксплантата вместе с зоной пролиферирующих клеток, к исходной площади эксплан-тата. Достоверность различий в группах оценивали с помощью t-критерия Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение. В эксплантатах селезенки молодых крыс под действием тималина ИП увеличивался на 35±7% (n=19, p<0,05) по сравнению с контролем (n=17). В эксплантатах селезенки ста-рых крыс тималин повышал ИП на 27±3% (n=18, p<0,05) по сравнениюс контролем (n=18). ЦФ снижал ИП эксплантатов, полученных от молодых и старых крыс, соответственно на 22±3% (n=19, p<0,05) и 17±5% (n=17, p<0,05). При культивировании фрагментов селезенки в питательной сре-де, содержащей одновременно тималин и ЦФ, ИП эксплантатов молодых и старых крыс статистически недостоверно уменьшался на 5 и 3% по срав-нению с контролем. Таким образом, под влиянием тималина угнетающее влияние ЦФ на лимфоидную ткань было устранено, уменьшаясь на 17и 14% в эксплантатах молодых и старых крыс соответственно.

Вывод. Таким образом, имеются перспективы для возможного приме-нения тималина в качестве иммунопротектора при проведении химиоте-рапии у онкологических больных.

Чалисова Наталья ИосифовнаE-mail: ni_chalisova@mail.ru

262

Апоптоз и регенерация нейронов у крыс линии Крушинского–Молод-киной с повышенной судорожной активностьюЕ. В. Черниговская, А. А. Куликов, Е. В. Наслузова, Н. А. Дорофеева,М. В. ГлазоваИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Известно, что аудиогенная рефлекторная эпилепсия вызывается дисфункцией слуховых путей в стволе и в среднем мозге (Faingold and Randall, 1995; Faingold, 2004; Faingold, 2012). Лимбические структуры моз-га, в частности гиппокамп, вовлекаются в формирование эпилептической сети после многократных аудиогенных стимуляций, что приводит к возник-новению генерализованной лимбической эпилепсии (Garcia-Cairasco et al., 1996; Romanova et al., 1993). Гиппокамп является одной из ключевых структур в эпилептогенезе и соответственно подвержен патологическим нарушениям в структуре (Biagini et al., 2005; Buckmaster and Dudek, 1999; Tejada and Roque, 2014). Аудиогенно-чувствительные крысы, полученные путем селекции, являются адекватной моделью рефлекторной эпилепсии (Ross and Coleman, 2000). Одной из таких моделей являются крысы ли-нии Крушинского–Молодкиной (КМ), выведенные из крыс линии Вистар (Semiokhina et al., 2006; Vinogradova and van Rijn, 2008). Стабильная ауди-огенная чувствительность формируется у крыс линии КМ к концу третьего месяца жизни, что позволяет использовать этих крыс для изучения меха-низмов развития судорожной готовности, в основе которых могут лежать нарушения в структуре гиппокампа, возникающие в ходе постнатального онтогенеза. Исследование особенностей нейрогенеза и клеточной гибе-ли, а также механизмов их регуляции в гиппокампе крыс линии КМ в ходе формирования повышенной судорожной готовности являлось целью на-стоящей работы.

На 15-й день постнатального развития у контрольных крыс линии Ви-стар заканчивается формирование клеточного состава гиппокампа. У крыс линии КМ число нейронов в зубчатой извилине гиппокампа достоверно меньше, чем у крыс линии Вистар, и при этом повышен уровень проли-ферации и дифференцировки по нейрональному типу. Уровень апоптоза у крыс линий КМ и Вистар не отличался, несмотря на выявленные на-рушения в балансе про- и антиапоптозных белков. На 30-й день жизни число клеток у крыс линии КМ также оставалось пониженным на фоне усиленной пролиферации и дифференцировки. При этом у крыс линии КМ показана усиленная миграция новообразованных глутаматергических клеток в область хилуса, что не свойственно крысам линии Вистар. На фоне повышенной экспрессии и активности проапоптозного белка р53 и снижения содержания антиапоптозного белка Bcl-2 у 30-дневных крыс линии КМ показано усиление апоптоза. Таким образом, мы выявили за-

263

держку формирования гиппокампа на ранних сроках постнатального он-тогенеза. Уровень апоптоза в этот период ниже, чем у крыс линии Вистар,что, очевидно, обусловлено активацией Bcl-2. Ранее мы показали,что у крыс линии КМ также наблюдается задержка формирования ниж-них бугров четверохолмия, ответственных за возникновение аудиогенной эпилепсии, и обусловлена она сходными нарушениями в механизмах ней-рогенеза и апоптоза (Chernigovskaya et al., 2018). Таким образом, мы по-казали, что, несмотря на существующее мнение о вовлечении гиппокампа в реализацию судорожной активности на поздних этапах эпилептизации мозга, уже на ранних стадиях эпилептогенеза особенности формирования гиппокампа сходны с таковыми нижних буграх четверохолмия, изначально ответственных за инициацию судорожных припадков.

Работа выполнена при поддержке РФФИ № 19-015-00070.

Черниговская Елена ВалерьевнаE-mail: chern755@mail.ru

Автоматизация измерений порога болевой чувствительности крысВ. Н. Чихман, С. Д. Солнушкин, А. И. Вайдо, Н. А. ДюжиковаИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

В поведенческих экспериментах распространенным способом органи-зации электрического воздействия на перемещающееся лабораторное животное является подача электрического напряжения на металлические прутья пола экспериментальной клетки.

Разработано аппаратно-программное обеспечение, на базе которо-го реализована информационная система для синтеза электрических импульсов с заданными параметрами – амплитудой, длительностьюи частотой следования, управляемой подачи импульсов на пол экспери-ментальной клетки, автоматической фиксации амплитуды импульсов,а также измерения величины воздействующего на животное тока в момент первичной ноцицептивной реакции животного. С целью исключения воз-можности нахождения животным эквипотенциальных прутьев пола клетки для избегания электрического воздействия в разработанном устройстве «MD280» организована подача электрического раздражения независи-мо на каждый токопроводящий прут пола клетки в многофазном режиме. Устройство «MD280» содержит электронные ключи, регистр управления ключами, управляемый источник постоянного напряжения. Каждый элек-тронный ключ в устройстве соединен с определенным разрядом регистра, а каждый прут пола клетки через электронный ключ соединен с управляе-

264

мым источником постоянного напряжения. Регистр и источник напряжения соединены с блоком управления, связанным с компьютером через кон-троллер USB. Для работы «MD280» используется свободно распространя-емый набор драйверов и специальных библиотек (http://www.ftdichip.com/Drivers/D2XX.htm).

Разработана программа «RatCage», обеспечивающая на базе устрой-ства проведение исследований пороговой болевой чувствительности крыс. Графический интерфейс программы позволяет проводить выбор параметров эксперимента: варианта электростимулирующего воздей-ствия (постоянное, импульсное, фазированное), установку значений па-раметров воздействия (амплитуда напряжения, длительность импульса, количество, частота), способа изменения параметров (автоматическиили в ручном режиме).

В начале измерений плавно автоматически увеличивается амплитуда напряжения. В отдельном окне отражается автоматически фиксируемое прибором значение максимального тока, протекающего при замыкании животным прутьев пола клетки с разным потенциалом. После зрительной фиксации определенной поведенческой реакции животного по команде экспериментатора это максимальное значение тока запоминается и со-храняется в базе экспериментальных данных.

Таким образом, обеспечивается достоверное и эффективное изме-рение минимального порога болевой чувствительности за счет плавного регулирования параметров паттерна электрического воздействия, авто-матического измерения параметров при возникновении первичной но-цицептивной реакции животного с исключением возможности избегания животным электрического воздействия, в частности, путем подачи элек-трических импульсов с фазированием.

Литература:Чихман В.Н., Молодцов В.О., Смирнов В.Ю., Солнушкин С.Д., Вайдо А.И.

Устройство для электростимуляции лабораторных животных. Приборы и техника эксперимента. 2019.

Чихман Валерий НиколаевичE-mail: chikhmanvn@infran.ru

265

Исследование роли аутофагии в нейронах мозга при действии тяже-лой гипобарической гипоксииА. В. Чурилова, М. Ю. ЗенькоИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Гипоксия является важным компонентом патогенеза многих заболе-ваний, в том числе ишемической болезни сердца, инсульта головного мозга и других неврологических нарушений. Поэтому исследование ме-ханизмов действия гипоксии, а также поиск способов предотвращения или снижения влияния патогенного гипоксического фактора – является актуальной задачей для нейробиологии и медицины. В эксперименталь-ных моделях на животных показано, что гипоксия, вызванная снижением атмосферного давления (тяжелая гипобарическая гипоксия, 180 мм рт. ст.,3 часа) вызывает структурные повреждения нейронов наиболее уязвимых областей мозга (неокортекса, гиппокампа) и приводит к их гибели по меха-низму апоптоза (Рыбникова, 2004). Одним из ключевых механизмов под-держания внутриклеточного гомеостаза во время действия стресса раз-личного рода, включая гипоксию, является аутофагия – внутриклеточный регулируемый механизм деградации цитоплазматических молекул и ор-ганелл в аутофагосомах. Согласно современным представлениям, акти-вацию аутофагии связывают как с гибелью, так и с выживанием нейронов при действии гипоксии/ишемии, в зависимости от типа аутофагии (макро-аутофагии или шаперон-зависимой) (Dohi et al., 2012; Rami et al., 2008). До сих пор вопрос о том, является ли увеличение активности аутофагии в ответ на повреждающие воздействия, наряду с апоптозом, механизмом нейрональной гибели или частью адаптивной стратегии, направленнойна элиминацию поврежденных органелл, протеинов и токсических ве-ществ, остается дискуссионным.

Цель настоящей работы состояла в оценке степени активации ауто-фагии (макроаутофагии и шаперон-зависимой) при действии тяжелой ги-побарической гипоксии в мозге крыс. В работе охарактеризованы паттерны экспрессии ключевых маркеров аутофагии LC3-II (microtubule associated protein 1 light chain 3) и LAMP2A (lysosome-associated membrane protein2) при действии тяжелой гипобарической гипоксии, а также на фоне пред-варительного введения ингибитора аутофагии хлорохина, действие кото-рого связано с нарушением слияния аутофагосомы и лизосомы в неокор-тексе и гиппокампе крыс иммуногистохимическим методом. Блокирование аутофагической деградации молекул позволяет выявить, участвует ли аутофагия в прогрессировании процессов нейрональной гибели или яв-ляется компенсаторным механизмом выживания клеток при действии ги-поксии.

Полученные данные имеют важное фундаментальное значениедля изучения взаимодействия патологических и адаптивных процессов,

266

конкурирующих в клетке при действии тяжелой гипобарической гипоксии, а также представляют интерес с точки зрения поиска новых подходовк целенаправленному управлению внутриклеточными процессами для коррекции последствий постгипоксических состояний.

Работа поддержана грантом РФФИ № 19-04-01152.

Литература:Рыбникова Е.А., Хожай Л.И., Тюлькова Е.И., Глущенко Т.С., Ситник Н.А., От-

еллин В.А., Пелто-Хьюкко М., Самойлов М.О. Влияние гипобарической гипоксии на экспрессию белков ранних генов и структурные изменения нейронов мозга: корректирующий эффект прекондиционирования. Морфология. 2004. Т. 125. № 2. С.10–15.

Dohi E, Tanaka S, Seki T, Miyagi T, Hide I, Takahashi T, Matsumoto M, Sakai N. Hypoxic stress activates chaperone-mediated autophagy and modulates neuronal cell survival// Neurochem Int. 2012. V. 60, N 4, P.431–442.

Rami, A., Langhagen, A., Steiger, S. Focal cerebral ischemia induces upregulation of Beclin 1 and autophagy-like cell death// Neurobiol. 2008. V. 29, P. 132–141.

Чурилова Анна ВикторовнаE-mail: churilovaav@infran.ru

Участие ростральных отделов миндалевидного комплекса крысв регуляции потребления пищи и водыД. О. Шадрина, И. Д. РомановаСамарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Коро-лева

Миндалевидный комплекс (МК) – анатомически сложная, гетероген-ная структура, состоящая более чем из десяти ядер и областей, которые, в свою очередь, могут быть разделены на два и более подъядра или по-добласти. Амигдале принадлежит важная роль в регуляции пищевогои питьевого поведения. В ряде работ было доказано, что пищевая актив-ность животных тесно связана с функцией ядер базолатерного и кортико-медиального комплекса. Между этими группами ядер существуют реци-прокные взаимоотношения. При удалении базального ядра потребление и усвоение пищи и воды возрастают, а при повреждении коркового ядра наблюдаются обратные эффекты [1, 2].

Работа выполнена на 10 половозрелых самках крыс. Животные экс-периментальной группы подвергались электролитическому разрушению передних отделов МК, крысам контрольной группы электрод вводилив аналогичную область, но разрушения передних отделов МК не проводи-ли (ложное разрушение). Перед проведением тестовых методик животные

267

подвергались пищевой/питьевой депривации на одни сутки для форми-рования пищевой/питьевой мотивации. При работе были использованы тестовые установки «восьмилучевой лабиринт», «лабиринт Барнс», также исследовали пищевое и питьевое предпочтение крыс экспериментальной и контрольной групп.

Обнаружено, что у животных с разрушенными передними отделами МК нарушается механизм распознавания пищи. Так, крысы, подвергшиеся двусторонней ростральной амигдалэктомии, в ситуации свободного вы-бора между сыром и мелом (пропитанным запахом сыра) выбирали мел, в отличие от животных контрольной группы. На основании этого можно сделать вывод, что именно ростральный отдел МК облегчает потребле-ние съедобной и отказ от несъедобной пищи, отмеченный рядом авторов,как одна из функций миндалины [2].

В новых для животных условиях восьмилучевого лабиринта, у крыс экспериментальной группы преобладала пищевая доминанта, а у крыс контрольной группы – оборонительная и исследовательская. Нами об-наружены особенности участия миндалины и в регуляции питьевого по-ведения. Крысы, подвергшиеся двусторонней ростральной амигдалэкто-мии, отдают большее предпочтение глюкозе и спирту, интактные – воде.При этом общее потребление жидкости после разрушения ростральных отделов МК уменьшалось.

На основании различных тестов нами была показана ведущая роль ростральных отделов миндалевидного комплекса в регуляции пищевогои питьевого поведения.

Литература:1. Акмаев И.Г., Калимуллина Л.Б. Миндалевидный комплекс мозга: функцио-

нальная морфология и нейроэндокринология. М.: Наука, 1993. 272 с.2. Любашина О.А., Пантелеев С.С., Ноздрачев А.Д. Амигдалофугальная моду-

ляция вегетативных центров мозга. СПб: Наука, 2009. 211 с.

Шадрина Дарья ОлеговнаE-mail: dashasadrina@mail.ru

Характеристики движения глаз как маркеры понимания контентаЕ. Ю. ШелепинИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Движения глаз обеспечивают наведение фовеа, области максималь-ного разрешения сетчатки, на объект, представляющий для наблюдателя в данный момент особый интерес. Наведение глаз на цель имеет реша-

268

ющее значение для жизни человека. Эти движения определяют контент натуральной сцены, страницы, сайта. Ключевая проблема – обучение чтению текста и пониманию прочитанного. При чтении происходит осо-бый вид движения глаз – сканирование строк , продукта не естественного отбора в дикой природе, а результат исторического развития человека, связанного с возникновением и развитием определенного вида письмен-ности. Обучение чтению вырабатывает с учителем сканирующие строки движения глаз. Эта функция не дается от рождения, хотя в его основе врожденного механизма наведения глаза на объект интереса, предпо-ложительно магно-клеточной системой. В проведенной нами работе мы изучили общность и различие в закономерностях движения глаз в зада-чах распознавания контента текста и рисунка-комикса. Мы определили те характеристики движения глаз, которые могут служить маркерами пони-мания контента. Рисунок-комикс, как и изображение-текста (буквы, слова и строки), содержит характерные признаки линий определенной ориента-ции, кривизны, плотности распределения по кадру. Есть глобальная струк-тура изображения в пределах всего кадра. Структура рисунка определена его смыслом и законами композиции, как и текст – грамматикой языка. Особенность работы заключалась в том, что изменяли структуру текста. На первом этапе применили для ликвидации локальных признаков или подчеркивания глобальных осуществляли низкопространственно- или вы-сокопространственно-частотную обработку изображений страниц текста или комиксов. Вейвлетная фильтрация текста уже была применена [Лам-минпия и др., 2013]. Полосовую пространственно-частотную фильтрацию мы применили и для наших текстов и для комиксов. Для изменения числа захватываемых букв при фиксации после саккады или элементов рисунка осуществляли необычную раскраску букв [Pinna, Shelepin, Deiana, 2016]. Для изменения направленности внимания вводили в текст между слова-ми мелкие изображения объектов. При восприятии низкочастотное описа-ние обеспечивает восприятие общей структура паттерна рисунка, но ещеи неосознанно воспринимается и общий, хотя и приблизительный, смысл изображения (как текста, так и рисунка) их контент. Это предварительное, низкочастотное, неосознаваемое описание содержания позволяет наблю-дателю затем работать в пространстве контента, а не структуры изобра-жения. Переход от неосознаваемого описания изображения к описанию контента представляет собой уязвимое звено обработки зрительной ин-формации при дислексии.

Литература:Ламминпия А.М., Вахрамеева О.А., Райт Д.В., Пронин С.В., Шелепин Ю.Е. Вли-

яние вейвлетной фильтрации изображений текстов на характеристики движений глаз при чтении // Сенсорные системы. 2013. Т. 27. №1 . С. 3–9.

B. Pinna, E. Shelepin, K. Deiana. Chromatic accentuation in Dislexia: Useful

269

implications for effective assistive technology // Materials of the IEEE symposium «Video and audio signal processing in the context of neurotechnologies»: SPCN 2016. St.-Petersburg, 2016. P. 34–36.

Шелепин Евгений ЮрьевичE-mail: sey2@ya.ru

Зрительно-лексические ассоциации в контексте принятия эвристиче-ских решенийК. Ю. ШелепинИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Динамику проявлений зрительно-лексических ассоциаций анализиро-вали в условиях возникновения зрительного инсайта при решении задач распознавания контурных изображений. Для реализации инсайта исполь-зовали методику предъявления неполных фрагментированных изображе-ний – компьютеризированную модификацию Голлин-теста в версии, раз-работанную в лаборатории физиологии зрения ИФ РАН и адаптированную к исследованиям с учетом инерционности метода фМРТ [1].

Полученные результаты позволили выявить значимые различия общей активации головного мозга в период достижения инсайта (порога распоз-навания) по сравнению с подпороговой и надпороговой стимуляцией и со-стоянием покоя. В момент инсайта зафиксирована активация зон лобных долей, а именно, ВА44, ВА45, ВА46. В левом полушарии эти области соот-ветствуют речевой зоне – расширенной зоне Брока. Показана динамика изменений BOLD-сигнала в правом и левом полушариях головного мозга и статистически значимые межполушарные различия в откликах этих зон. Так, в правом полушарии в зонах ВА45 и ВА46 наблюдались отчетливые реакции, связанные с порогом распознавания объекта во фрагментиро-ванном контурном стимуле. В левом полушарии (ВА44) в дорзальной части зоны Брока реакции не обнаружено ни на включение зрительной стимуляции, ни в момент распознавания объекта. В то же время в ряде полей височной, нижнетеменной, затылочной, заднетеменной и лобной долей коры отчетливо прослеживались два отклика: первый – в допо-роговый период предъявления контура изображения, второй – в момент, соответствующий порогу распознавания (возникновение инсайта). Макси-мум ответа наблюдался в зоне ВА37 в обоих полушариях, что совпада-ло с моментом распознавания (инсайта) при предъявлении 20% контура изображения и принятия решение о его категории (узнавание объекта)

270

и лексической «оболочке». При этом выявлена разнонаправленность от-кликов нейронов мозга в полях ВА37 и ВА7. Структуры мозга, определя-ющие важнейшие когнитивные функции при развитии инсайта и сопро-вождающих эмоциональных процессов, взаимодействуют синхронно,но в оппонентных отношениях. Это создает основу для принятия реше-ния по многим критериям и по разным, даже противоречащим друг другу, оценкам происходящих событий. Таким образом, на основе анализа дан-ных фМРТ установлены взаимосвязи нейронных сетей головного мозга человека на различных стадиях формирования зрительно-лексических ассоциаций при принятии эвристических решений в условиях дефици-та сенсорной информации. Показано, что в процессе развития инсайта происходит перераспределение активности основных крупномасштабных нейронных сетей головного мозга человека с пиком активации в зоне ВА37 обоих полушарий в момент формирования целостного образа и его рече-вого отображения, что хорошо выражено в динамике изменений BOLD-сигнала.

Полученные данные расширяют знания о нейрофизиологических ме-ханизмах принятия эвристических решений в условиях неопределенности и позволяют проследить динамику проявления зрительно-лексических ассоциаций (речевая категориальная номинация) с максимальной акти-вацией в левосторонней зоне ВА37, относящейся к расширенной зоне Вернике [2]. Они могут быть использованы для оптимизации искусствен-ной нейронной сети (локальной и крупномасштабной), обеспечивающей целенаправленное поведение с опорой на семантику изображения и ее лексическое закрепление (речевые номинативные категории).

Литература:Shelepin K.Yu., Pronin S.V., Shelepin Yu.E. Recognizing fragmented images and

the appearance of “Insight”. J. of Optical Technology, 2015. Т. 82. № 10. С. 700–706.Ardila A., Bernal B., Rosselli M. Language and visual perception associations:

Meta-analytic connectivity modeling of Brodmann area 37. Behavioral Neurology, 2015.V. 2015. P.2–14.

Шелепин Константин ЮрьевичE-mail: shelepink@yandex.ru

271

Гравитационные механизмы поддержания миозинового фенотипа постуральной мышцы: роль опорной афферентацииБ. С. Шенкман, К. С. Шарло, И. Д. ЛьвоваГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Известно, что гравитационная разгрузка (ГР) постуральной мышцы приводит к трансформации части медленных волокон в быстрые в резуль-тате изменений экспрессии генов, кодирующих изоформы тяжелых цепей миозина (ТЦМ). Один из механизмов, поддерживающих экспрессию гена myh7, кодирующего медленную изоформу ТЦМ, реализуется через экс-прессию микроРНК 499 (miRNA499), которая является продуктом гена «медленного тонического миозина» myh7b, неактивного в мышце взрос-лого млекопитающего. Мы провели анализ экспрессии двух генов ТЦМв soleus крысы на ранней стадии ГР (вывешивания задних конечностей) и при механической стимуляции опорных афферентов (МСА) на ее фоне. Достоверное снижение экспрессии ТЦМ медленного типа на 37% было выявлено уже после первых суток ГР и это снижение продолжалось по-сле 3 и 7 суток ГР. В течение первого дня ГР МСА стопы частично предот-вращала снижение экспрессии myh7 а после трех суток ГР наблюдалось увеличение его экспрессии на 90% выше уровня контроля. Экспрессия гена 7b достоверно снижалась на 60% после 24 часов. ГР и оставалась сниженной после 3 и 7 суток воздействия. МСА не влияла на экспрессию этого гена в течение первых суток ГР, но частично предотвращала сниже-ние экспрессии в течение 3 суток воздействия. Известно, что miRNA499, продуцируемая геном 7b, подавляет экспрессию SOX6,.репрессора гена myh7. Экспрессия SOX6 в первые сутки ГР не отличается от уровня кон-троля, однако после 3 суток воздействия его экспрессия увеличивается на 27%, после 7 суток – на 96%, а после 14 суток ГР оказывается выше контроля на 36%. Возможно, повышенная экспрессия SOX6, препятствую-щая транскрипции гена myh7, является следствием снижения экспрессии гена 7b. Содержание транскрипционного фактора Mef2D, способствующе-го транскрипции как гена myh7, так и гена 7b, уже после 24 часов ГР сни-жается в ядерной фракции на 31% , после 3 суток ГР - на 61%, а после 7 суток – на 69%. Таким образом, уже на ранней стадии ГР в результате экспорта ряда регуляторов транскрипции из миоядер, происходит сниже-ние экспрессии двух миозиновых генов, которое частично предотвращает-ся активацией опорных афферентов стопы.

Работа поддержана грантом РФФИ 18-029-01029 и Программой фундамен-тальных исследований ГНЦ РФ ИМБП РАН (госзаданием).

Шенкман Борис СтивовичE-mail: bshenkman@mail.ru

272

Влияние электромагнитного излучения УВЧ-диапазона и резонато-ров на консолидацию памяти при обучении условному рефлексу пассивного избегания у крыс линий с контрастной возбудимостью нервной системыН. В. Ширяева, А. И. Вайдо, И. Н. Серов*Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, *Фонд исследования генома чело-века «Айрэс»; Санкт-Петербург

В связи с постоянным усовершенствованием систем связи и развитием информационных технологий возрастает интенсивность влияния на био-логические объекты искусственных источников электромагнитного излуче-ния (ЭМИ). В последние годы активно разрабатываются способы защиты от негативного действия ЭМИ на здоровье человека. Механизмы влияния функционального состояния нервной системы на когнитивные способно-сти организма в условиях действия ЭМИ практически не исследованы.

Цель работы – изучение влияния на сохранение условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) электромагнитного излучения WiFi роутера (24-часовая экспозиция животных с роутером в камере Фарадея с раз-мещенной в ней стандартной клеткой с животными) и резонаторов «Aires Defender Pro» (6 резонаторов, расположенных в центре каждой грани ка-меры Фарадея). В качестве контрольных использовали интактных живот-ных каждой из линий (контроль 1) и животных, помещенных в камеру Фа-радея без дополнительных воздействий (контроль 2).

Через 1 час после выработки УРПИ крысы соответствующих групп, за исключением интактного контроля 1, помещались на сутки в заданные экс-периментальные условия. Процесс консолидации (переход краткосрочной памяти во время обучения в долгосрочную) тестировали при проверке со-хранения УРПИ сразу после окончания экспозиции животных в камерах Фарадея с роутером, роутером и резонаторами.

Исследования проведены на модельных линиях крыс из Биоколлекции Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, селектированных по порогу возбудимости нервной системы (линии ВП и НП с высоким и низким по-рогом, низковозбудимая и высоковозбудимая, соответственно).

Различий в сохранении рефлекса у животных линии ВП в эксперимен-тальных группах «роутер», «контроль 1» и «контроль 2» не обнаружено. Экспозиция высоковозбудимых крыс линии НП в клетке Фарадея и без до-полнительных воздействий, и в условиях действия роутера существенно повлияла на консолидацию памяти, что привело к значительному сниже-нию уровня сохранения УРПИ. Использование резонаторов положительно отразилось на сохранении УРПИ.

Полученные результаты позволили заключить, что нарушение консоли-дации памяти при обучении УРПИ вследствие ослабления электрическо-го поля в клетке Фарадея и влияния УВЧ ЭМИ роутера более выражено

273

при наследственно обусловленной высокой возбудимости нервной систе-мы и нивелируется после использования резонаторов. Последнее откры-вает пути усовершенствования средств защиты от негативного влияния ЭМИ и корректировки магнитобиологических эффектов различных источ-ников излучения с учетом типологических особенностей нервной системы организма.

Ширяева Наталья ВикторовнаE-mail: nvvaido@mail.ru

Размеры поясничных и крестцовых сегментов спинного мозга кошки в постанатальном онтогенезеП. Ю. Шкорбатова1, В. А. Ляховецкий1, Н. С. Меркульева1,3, А. А. Вещиц-кий1, Н. В. Павлова1,3, E. Ю. Баженова1,3, П. Е. Мусиенко1,2,3,4

1Институт физиологии им И.П. Павлова РАН, 2Российский научный центр ра-диологии и хирургических технологий им. А.М. Гранова, 3Институт трансля-ционной биомедицины СПбГУ, 4Клиника детской хирургии и ортопедии НИИФ; Санкт-Петербург

Кошка является одной из стандартных моделей экспериментальной нейрофизиологии, в том числе для изучения локомоторных функций.На уровне пояснично-крестцового отдела спинного мозга расположены локальные нейронные сети, запускающие механизмы локомоции, – цен-тральные генераторы локомоторных паттернов (ЦГП). Исследование ЦГП, необходимое для понимания механизмов локомоции и локомоторных рас-стройств, и осуществление лечебных воздействий на основе таких иссле-дований затруднены без понимания детальной топографической органи-зации сегментов спинного мозга. Для получения информации о взаимной топографии сегментов спинного мозга и позвонков нами была предло-жена интегральная характеристика, устанавливающая это соответствиеу взрослых животных [1]. Представляет интерес и изучение возрастной ди-намики изменения этого отношения, поскольку понимание онтогенетиче-ских закономерностей формирования локомоторных сетей вносит вклад в понимание не только механизмов их развития, но и возможностей их посттравматического восстановления [2, 3]. Изучение динамики скелето-топии у животных различного возраста и стало целью настоящей работы.

Определение размеров сегментов спинного мозга (T13–S3) и тел по-звонков (VT13–VL7) было проведено на 17 беспородных взрослых кошках разного пола, двух трехмесячных котятах (P-90), одном двухмесячном ко-тенке (P-60) и 4-х трехдневных котятах (P-3). Аналогично предложенному

274

ранее [1], определялось отношение размеров сегментов T13-S3 к длине позвонка VL2.

Показано, что относительные размеры сегментов T13–L4 остаются постоянными на протяжении всего рассматриваемого периода постна-тального развития. Напротив, относительные размеры сегментов L5–S3 обладают ярко выраженной возрастной динамикой. Относительный раз-мер этих сегментов максимален для группы P-3 и минимален для группы взрослых животных. Можно предполагать, что относительно большие раз-меры нижнепоясничных и сакральных сегментов у котят свидетельствуют о раннем, возможно, избыточном и требующем дальнейшего реструкту-рирования, развитии спинальных сетей, которые связаны с ЦГП и с кон-тролем висцеральных функций. Результаты нашего исследования демон-стрируют, что при планировании локальных воздействий на спинной мозг следует учитывать неоднородность возрастных изменений размеров его сегментов.

Работа поддержана грантом РФФИ №19-015-00409А.

Литература:1. Shkorbatova P.Y., Lyakhovetskii V.A., Merkulyeva N.S., Veshchitskii А.А.,

Bazhenova E.Y., Laurens J., Pavlova N.V., Musienko P.Е. Prediction Algorithm of the cat spinal segments lengths and positions in relation to the vertebrae // The Anatomical Record. 2018 (DOI: 10.1002/ar.24054).

2. Howland D., Bregman B.S., Tessler A., Goldberger M.E. Development of Locomotor Behavior in the Spinal Kitten // Experimental Neurology. 1995. 135(2): 108-122.

3. Maierl J, Liebich HG. Investigations on the postnatal development of the macroscopic proportions and the topographic anatomy of the feline spinal cord // Anat. Histol. Embryol. 1998. 27: 375-379.

Шкорбатова Полина ЮрьевнаE-mail: polinavet@yandex.ru

Анализ распределения SMI-32 позитивных нейронов в НКТ у кошекс нарушениями бинокулярного зренияП. Ю. Шкорбатова1, В. А. Ляховецкий1,2, А. А. Михалкин1, Н. С. Меркулье-ва1,2, С. В. Алексеенко1

1Институт физиологии им И.П. Павлова РАН, 2Российский научный центр ради-ологии и хирургических технологий им. А.М. Гранова; Санкт-Петербург

Нарушения бинокулярного зрения возникают в условиях рассогласо-вания информации, поступающей из двух глаз. Врожденные или приобре-тенные в раннем постнатальном периоде, такие условия часто приводят

275

к развитию амблиопии – некорригируемого снижения остроты зрения, на-блюдаемого при отсутствии каких-либо видимых патологических измене-ний глазных сред и нейрозрительного аппарата [1].

Дорсальное ядро наружного коленчатого тела (НКТд) является струк-турой, удобной для выявления различий во влиянии разных форм нару-шений бинокулярного опыта на монокулярные зрительные пути. В этом ядре монокулярные клетки, получающие входы из разных глаз, располо-жены в разных слоях. При этом ретинотопически организованные карты полей зрения двух глаз, которые представлены в НКТд, анатомически упорядочены: в медиальной части представлены проекции области поля зрения, расположенные вблизи вертикального меридиана, а в темпораль-ной – проекции периферических участков поля зрения [2].

Настоящая работа проведена на кошках с ранними нарушениями би-нокулярного зрения (унилатеральное ковергентное косоглазие и моноку-ляная депривация) трех возрастных групп (1, 2 и 3 месяца). Оценивали количество SMI-32-иммунопозитивных нейронов в глазоспецифичных слоях НКТд с учетом эксцентриситета. После проведения иммуногистохи-мической реакции с антителами SMI-32 на оцифрованных изображениях фронтальных срезах НКТд в программе «Adobe Photoshop» отмечали гра-ницы слоев и окрашенные нейроны. Было разработано оригинальное про-граммное обеспечение, позволяющее разделять каждый слой на задан-ное количество участков (секторов) и подсчитывать количество нейронов в каждом участке. Эти данные позволяют вычислить плотность нейронов в разных участках слоя и сравнить между собой участки со сходным экс-центриситетом, расположенные в разных слоях.

У монокулярно депривированных животных были выявлены различия в плотности нейронов во всех возрастных группах независимо от эксцен-триситета. У животных с косоглазием различия были обнаружены только в области проекции периферических участков поля зрения, начиная от двухмесячного возраста, причем только в полушарии, ипсилатеральном косящему глазу, что может свидетельствовать об эффекте частичной зри-тельной депривации темпоральной части сетчатки, возникающей при кон-вергентном косоглазии.

Литература:1. Рычкова С.И., Васильева Н.Н. Взаимоотношение монокулярных и биноку-

лярных механизмов пространственного восприятия при разных видах амблиопии // Сенсорные системы. 2011. Т 25. № 3. С. 119 – 130.

2. Sanderson K.J. The projection of the visual fi eld to the lateral geniculate and medial interlaminar nuclei in the cat // J Comp Neurol. 1971. V. 143. № 1. P. 101-108.

Шкорбатова Полина ЮрьевнаE-mail: polinavet@yandex.ru

276

Роль гипоталамических механизмов в регуляции адипокинами функ-ций репродуктивной системыА. О. ШпаковИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург

Основным компонентом гонадной оси являются гипоталамические нейроны, секретирующие гонадолиберин (ГнРГ), рилизинг-фактор го-надотропинов – лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормонов (ФСГ). Осуществляя регуляцию синтеза и секреции гонадотро-пинов гонадотрофами аденогипофиза, ГнРГ контролирует функциониро-вание мужской и женской репродуктивных систем и продукцию половых стероидных гормонов. Однако синтез самого ГнРГ находится под контро-лем большого числа факторов гипоталамического и негипоталамического происхождения, среди которых стероидные гормоны, по механизму об-ратной отрицательной связи подавляющие активность ГнРГ-нейронов, гипоталамический нейропептид кисспептин и анорексигенные пептиды меланокортинового семейства, положительно влияющие на синтез ГнРГ, а также гонадотропин-ингибирующий полипептид и нейропептид Y (НПY), которые подавляют синтез ГнРГ. Важнейшими регуляторами и модуля-торами синтеза ГнРГ являются адипокины, гормоноподобные молекулы, которые вырабатываются жировой тканью. В настоящее время доказано регуляторное влияние на гипоталамические звенья гонадной оси леп-тина, адипонектина, апелина, висфатина и резистина. Для воздействияна гипоталамические структуры адипокины преодолевают гематоэнцефа-лический барьер (ГЭБ). В случае лептина для этого используется меха-низм рецептор-опосредуемого эндоцитоза, причем в транспорте лептина через ГЭБ ключевую роль играют укороченные формы лептинового ре-цептора OBRa, которые сами не наделены сигнальными функциями. В ус-ловиях хронической гиперлептинемии и лептиновой резистентности, ха-рактерных для ожирения, метаболического синдрома и сахарного диабета 2-го типа, эти механизмы нарушаются, что приводит к дефициту лептина в мозге и ослаблению лептиновых путей в гипоталамусе, Это, в свою оче-редь, вызывает ослабление стимулирующего влияния лептина на ГнРГ-нейроны и снижает активность гонадной оси. Стимулирующее влияние лептина на продукцию ГнРГ реализуется несколькими путями: (1) при ак-тивации гипоталамических нейронов, секретирующих кисспептин, который в дальнейшем стимулирует ГнРГ-нейроны, (2) при активации нейронов, секретирующих меланокортиновые пептиды, являющиеся стимуляторами синтеза и секреции ГнРГ, (3) при ингибировании нейронов, секретирую-щих НПY, негативный регулятор продукции ГнРГ. Адипонектин, функцио-нальный антагонист лептина при регуляции метаболических процессов, также является антагонистом и по влиянию на продукцию ГнРГ. Прони-

277

кая через ГЭБ, его низкомолекулярные формы ингибируют ГнРГ-нейроныкак непосредственно, так и через снижение активности кисспептин-экс-прессирующих нейронов. Апелин, как и лептин, усиливает секрецию ГнРГ, причем его действие является опосредованным и реализуется по-средством активации нейронов, продуцирующих меланокортины, и инги-бирования нейронов, экспрессирующих НПY. В основе этого лежит свя-зывание апелина со специфичным к нему апелиновым рецептором APJ, стимуляция в нейронах 3-фосфоинозитидного пути и каскада митогенак-тивируемых протеинкиназ, а также ингибирование в них аденилатциклаз-ного сигнального пути. Висфатин в гипоталамусе усиливает лептиновые сигнальные пути и, тем самым, стимулирует секрецию ГнРГ, в то времякак резистин ослабляет адипонектиновые пути и оказывает на секрецию ГнРГ модулирующее действие. Таким образом, адипокины – важнейшие регуляторы гипоталамических звеньев гонадной системы, что обусловли-вает тесную взаимосвязь между пищевым поведением и метаболическим статусом организма, с одной стороны, и его репродуктивным потенциа-лом, с другой.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и ДНТ (проект № 18-515-45004 IND-a).

Шпаков Александр ОлеговичE-mail: alex_shpakov@list.ru

Оценка влияния вербальных и невербальных сигналов на электро-энцефалограмму собеседника с помощью метода «гиперсканирова-ние»О. В. Щемелева1, О. В. Жукова1,2, П. П. Васильев1, Г. А. Моисеенко1

1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург; 2Санкт-Петербургский государственный университет

Цель исследования – поиск ЭЭГ-маркеров вербальной и невербаль-ной коммуникации мозговой активности при одновременной регистрации ЭЭГ собеседников во время диалога.

Метод. В исследовании был применен метод «гиперсканирование ЭЭГ» (синхронная регистрация ЭЭГ состояния нейронных сетей двух моз-гов одновременно при взаимодействии). Чтобы различить вербальный и невербальный компонент во время диалога, был разработан дизайн экс-перимента, предполагающий разные режимы расположения собеседни-ков в одной комнате (лицом к лицу, спина к спине), разные способы об-щения (1 – наблюдение, молча, 2 – монолог и слушание, 3 – диалог),

278

разные роли собеседников (говорение и слушание), режимы визуального восприятия (с открытыми глазами, с закрытыми глазами).

Результат. Наибольшая общая ЭЭГ-активность мозговой активности показана для расположения собеседника «лицом к лицу» по сравнению с «спина к спине», при котором доступна невербальная информация о собеседнике. При сравнении режимов коммуникации относительно друг друга наибольшая суммарная мощность ЭЭГ выявлена в режиме моно-лога. Другой важнейший показатель ЭЭГ – спектральный состав – так-же изменяется в зависимости от способов коммуникаций собеседников. Происходит перераспределение ритмов в различных отведениях ЭЭГ. В режиме «наблюдение, молча» была обнаружена статистически значимая разница значений мощности μ-ритма мозговой активности собеседников, расположенных «лицом к лицу» и «спина к спине» (в средней централь-ной и теменной областях). Установлено увеличение β2- и ɣ-ритмов в мозге собеседника в условии «лицом к лицу» по сравнению с условием «спина к спине», что, вероятно, подтверждает гипотезу о связи этих ритмов с об-работкой зрительной информации. Увеличение β2- и ɣ-ритмов в режиме «монолог» по сравнению с режимом «открытые глаза, молча» обнаруже-но только при расположении собеседников спина к спине, что говорит о связи как вербальных, так и невербальных компонентов коммуникации с этими ритмами. Спектральный анализ позволил выявить статистически значимую разницу мощности θ-ритмов говорящего (режим «монолог») по сравнению со слушающим. Вейвлет-анализ ЭЭГ собеседников позволил наглядно продемонстрировать синхронную динамику θ-ритмов говоряще-го и слушающего, в первую очередь, во фронтальных отведениях.

Вывод. В ходе исследования установлено, что показатели ЭЭГ могут служить маркерами, отражающими режимы коммуникации собеседников. Метод «гиперсканирование» открывает новые возможности для понима-ния механизмов взаимодействия членов команды в медицине, промыш-ленности, армии, транспорте, спорте, музыке, театре и педагогике.

Литература:Жукова О.В., Шелепин Ю.Е., Щемелева О.В., Васильев П.П., Моисеенко Г.А.

Воздействие вербальных и невербальных сигналов на электроэнцефалограмму собеседника // Оптический журнал. Вып. 8. Т. 85. 2018. С. 13–21.

Щемелева О.В., Жукова О.В., Шелепин Ю.Е., Моисеенко Г.А. Васильев П.П. Электрофизиологические показатели деятельности мозга в процессе вербально-го и невербального взаимодействия собеседников // Физиология человека, 2019(в печати).

Щемелева Ольга ВладимировнаE-mail: oshchemeleva@gmail.com

279

Кросс-культурные особенности восприятия времениС. И. Р. Юнси, А. О. Османова, С. Л. ТымченкоМедицинская академия им. С.И. Георгиевского, Крымский федеральный универ-ситет им. В.И. Вернадского; Симферополь

Время является ограниченным ресурсом, который нужно тщатель-но планировать и которым необходимо рационально распоряжаться. Несмотря на то, что каждый человек воспринимает время по-своему,для определенной группы людей, объединенных культурой, мышлением и воспитанием, характерны общие особенности восприятия. Так, напри-мер, западные и восточные культуры различаются восприятием времени. В данной работе мы проанализировали как студенты разной этнической принадлежности изменили бы свою жизнь, если бы им предоставили воз-можность вновь вернуться на первый курс.

С соблюдением правил биоэтики было опрошено 56 иностранных сту-дентов (9 из стран Африки и 47 из Индии) и 106 отечественных студен-тов обоего пола 18–26 лет, обучающихся в Медицинской академии имени С.И. Георгиевского.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что четверть отече-ственных студентов и 14,2% иностранных «ничего бы не меняли», объяс-няя это тем, что они ответственно подошли процессу обучения. Чаще все-го иностранные студенты сообщали, что «учились бы усерднее» (88,25), если бы у них была возможность вернуться в прошлое. В то же время среди отечественных студентов этот вариант ответа встречался в четы-ре раза реже. Бóльшее количество отечественных студентов предпоч-ли бы отчислиться (28%), так как они еще не определились в жизни илине справляются с нагрузкой. При этом всего один иностранный студент хотел бы вернуться домой, бросив учебу. 26% отечественных и 15% ино-странных студентов помимо учебы сообщали о намерении изменить что-то в личной жизни, а именно сменить круг общения, найти работу или больше времени уделять досугу. Наиболее распространенными вариан-тами ответов среди иностранных студентов были: «больше заниматься спортом» (21,4%) и «посещать заседания кружков» (14,2%). Чего нельзя сказать про отечественных студентов: уделили бы больше времени спор-ту всего 13% и 4% посещали бы кружки и принимали участие в универси-тетских мероприятиях.

Студенты – представители разных культур, возраста и воспитания по-разному воспринимают события в своей жизни и распоряжаются вре-менем как ресурсом для достижения целей. Так, результаты опроса сви-детельствуют о том, что иностранные студенты более серьезно подходят к выбору профессии, в то время как отечественные студенты под прес-сингом обстоятельств склонны легко менять свои приоритеты. Данная ра-бота поможет составить представление о системе ценностей студентов,

280

так как, чтобы выстраивать отношения с представителями разных культур, необходимо прежде всего изучить сильные и слабые стороны личностии потенциальные возможности.

Юнси София ибн Ридха

Пороги возникновения эффекта Макколоу (McCollough effect) у здо-ровых испытуемых и пациентов с шизофрениейЕ. Г. ЯкимоваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Хорошим эффектом, на примере которого возможно изучение взаи-мосвязи обработки информации об ориентации и цвете, является эффект МакКоллоу (McCollough effect) – феномен зрительного восприятия челове-ка, при котором бесцветные решетки кажутся окрашенными в зависимости от ориентации решетки. Наличие эффекта МакКоллоу и время, необходи-мое для его достижения, отражают адаптивные способности зрительной системы и могут быть индикатором нарушений работы мозга.

Проведены пилотные исследования на группе здоровых добровольцев (10 человек), и на группе больных шизофренией (8 человек, в итоговый анализ вошло 7 человек). Каждая группа испытуемых прошла полную процедуру эксперимента. Для оценки остроты зрения применялся Голлин-тест с использованием стилизованных колец Ландольта. Оценку цвето-вой чувствительности проводили по таблицам Рабкина с использованием полихроматических таблиц, основная серия. Для измерения пороговой контрастной чувствительности была использована программа «Эрготест 2.0», решетки предъявлялись в пространственно-частотном диапазоне от 0,5 до 8 цикл/угл. град. (0,5, 2, 4, 8 цикл/угл. град.). Оценка эффекта Макколоу была реализована в программе «OpenSesame»: испытуемым предъявлялись адаптирующие стимулы, состоящие из горизонтальных зе-лено-черных и вертикальных красно-черных решеток с пространственной частотой 0,6 цикла на градус, два кадра чередовались каждые 10 секунд, между кадрами предъявлялся серый экран, сет адаптации длился в те-чение двух минут, после адаптации испытуемым показывался тестовый стимул – черно-белые горизонтальные, вертикальные и с ориентацией 45 градусов решетки. Участникам задавался вопрос, видят ли они какую-ли-бо разницу между решетками разной ориентации, какие цвета присутству-ют на стимуле. Если эффект не возникал, то испытуемому предъявлялся следующий блок адаптационных стимулов. Оценка порога возникновения эффекта производилась на основании количества необходимых блоков

281

тестирования. Все участники исследования были с нормальной 1.0, либо скорректированной до нормальной, остротой зрения. Все участники, кро-ме одного больного шизофренией, имели нормальное цветовое зрение. Контрастная чувствительность была определена для базовых простран-ственных частот (0,5, 2, 4, 8 цикл/угл. град.). Здоровые добровольцы име-ли нормальные показатели контрастной чувствительности. У больных шизофренией наблюдалось понижение контрастной чувствительности на низкой частоте (0,5 цикл/угл. град.). Были получены пороги возникнове-ния эффекта МакКоллоу. Здоровые добровольцы стабильно наблюдали эффект уже после одного сета адаптации длительностью 2 минуты, по-сле второго сета адаптации эффект усиливался. По порогам возникнове-ния эффекта МакКоллоу среднее количество сетов адаптации состави-ло 1,7±0,6. Среди больных шизофренией после первого сета эффект не обнаружился ни у одного испытуемого. Только трое из семи испытуемых сообщили о возникновении эффекта окрашивания черно-белых тестовых решеток после второго сета. У четырех остальных участников из группы больных шизофренией эффект не обнаружился после 4-х сетов адапта-ции. Полученные данные показывают, что нарушения в работе зритель-ных функций наблюдаются у больных шизофренией уже на ранней ста-дии заболевания (первый-второй эпизод, период наблюдения не более 3 лет). Нарушения присутствуют как в работе ориентационно-оппонентных механизмов, так и цвето-оппонентных. Зрительная система играет ключе-вую роль в адаптации человека к окружающей среде. Нарушения работы зрительной системы могут приводить к сбою когнитивных функций: на-рушению восприятия и идентификации изображений, процесса сложной визуальной группировки объектов, нарушению хранения и передачи зри-тельной информации, оценки эмоций.

Якимова Елена Геннадьевна

Ванилоидные рецепторы 1-го типа: участие в защитных и патологи-ческих механизмах в условиях ульцерогенного действия индомета-цина на желудокН. И. Ярушкина, М. Н. Судалина, Л. П. ФиларетоваИнститут физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

Капсаицин-чувствительные афферентные нейроны (КЧН), нарядус простагландинами, оксидом азота и глюкокортикоидными гормонами вовлекаются в гастропротекцию. Активация КЧН осуществляется через TRPV1-рецепторы, участие которых в регуляции болевой чувствительно-

282

сти хорошо известно. В то же время данные об участии TRPV1-рецепторов в гастропротекции неоднозначны. Цель исследования состояла в изучении вклада TRPV1-рецепторов в защитные и/или патологические механизмы в условиях ульцерогенного действия индометацина (ИМ) на желудок.Для этого были исследованы эффекты активации или выключенияиз функционирования TRPV1-рецепторов на чувствительность слизистой оболочки желудка к ульцерогенному действию индометацина, на актив-ность гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАКС) и соматическую болевую чувствительность. Активация (сенситизация) TRPV1-рецепторов осуществлялась введением агониста данных ре-цепторов капсаицина в малой, не являющейся нейротоксической, дозе.Для выключения их из функционирования использовали два подхода:1) десенситизацию КЧН у крыс капсаицином, введение которого в нейро-токсической дозе вызывает дегенерацию как первичных афферентов, экс-прессирующих TRPV1-рецепторы, так и самих КЧН, являющихся источни-ком данных афферентов; 2) генетическое устранение TRPV1-рецепторов (эксперименты на мышах-нокаутах по TRPV1-рецептору (TRPV1 KO)). Введение индометацина (35 мг/кг массы тела, подкожно) предварительно голодавшим в течение 24 часов животным, вызывало образование эро-зий в желудке (через 4 часа после инъекции) как у крыс, так и мышейи приводило к увеличению уровня кортикостерона в плазме. Сенситизация TRPV1-рецепторов уменьшала площадь эрозий у крыс, что сопровожда-лось повышением вызванного ИМ уровня кортикостерона по сравнениюс контролем. Десенситизация КЧН увеличивала площадь эрозий в желуд-ке, но не влияла на вызванный ИМ подъем уровня кортикостерона. В от-личие от десенситизированных крыс, у TRPV1 KO мышей наблюдалось как уменьшение площади эрозий, так и отсутствие увеличения содержа-ния кортикостерона в ответ на действие ИМ, тогда как у контрольных мы-шей это увеличение наблюдалось. Как десенситизированные крысы, так и TRPV1 KO мыши продемонстрировали увеличение базального латентного периода болевой реакции (tail fl ick test), свидетельствующее об уменьше-нии соматической болевой чувствительности, что является подтверждени-ем выключения из функционирования TRPV1-рецепторов. Таким образом, TRPV1-рецепторы могут вносить вклад как в активацию гастропротектив-ных механизмов, так и в развитие патологического процесса в желудке, вызванного действием ИМ. О вовлечении TRPV1-рецепторов в гастро-протекцию свидетельствует уменьшение патологического действия ИМ в условиях сенситизации и его усугубление в условиях десенситизации КЧН. Об участии TRPV1-рецепторов в патологическом процессе свиде-тельствует уменьшение чувствительности к ульцерогенному действию ИМ у TRPV1 KO мышей, которое, возможно, является следствием развития компенсаторных механизмов в ответ на выключение TRPV1, затрагиваю-щих, в том числе, и регуляцию функциональной активности ГГАКС.

283

Исследование поддержано грантом РФФИ № 19-015-00514.

Литература:Филаретова Л.П., Ярушкина Н.И. Капсаицин-чувствительные нейроны: роль

в гастропротекции и болевой чувствительности // Успехи физиологических наук. 2019. 50(1): 3–16.

Yarushkina N.I., Sudalina M.N., Punin Y.M., Filaretova L.P. Vulnerability of gastric and small intestinal mucosa to ulcerogenic action of indomethacin in C57BL6/J mice and transient receptor potential channel vanilloid type 1 knockout mice // J Physiol Pharmacol. 2018. 69(6): 951–961.

Ярушкина Наталья ИльиничнаE-mail: yarni60@mail.ru

284

Abraham I. – 3Antunes V.R. – 3Baffy G. – 5Chan J.Y.H. – 6Chan S.H.H. – 7Chao Y.M. – 6Chen C.Y. – 6Essop F. – 8Ferreira-Neto H.C. – 3Fodor A. – 14Ghosh D. – 13Gujaran Sh. – 8Juo S.H. – 6Nalivaeva N.N. – 10, 56, 89, 99Pandey S. – 11Piven O.S. – 8Rana V. – 11Sengupta J. – 13Sipos E. – 14Srinivasan R. – 8Stern J.E. – 3Turner A.J. – 10, 99Török B. – 14Tymchenko S.L. – 8, 11Varga J. – 14Yao S.T. – 3Zelena D. – 14Zhdanova I.V. – 14, 94Авдонин П.В. – 71Авдонин П.П. – 71Агаева М.Ю. – 175Агалакова Н.И. – 172, 254Акимов А.Г. – 16Александров А.А. – 62Александров В.Г. – 17, 130, 247Александрова Н.П. – 18Алексеева А.С. – 76, 219Алексеева О.С. – 89Алексеенко С.В. – 274Альдекеева А.С. – 19Андреева И.Г. – 20, 243Андреева Л.Е. – 21Андреева Ю.В. – 23Антонова Е.П. – 166Артенян Н.А.– 232Астапова М.К. – 52Астафьева П.А. – 166Ахметзянова Д.Р. – 43Баженова Е.Ю. – 25, 273Бакулина Е.И. – 26Баллюзек М.Ф. – 179Банщикова Т.Н. – 51Баранова К.А. – 28Барышева В.С. – 29

Баталова А.А. – 33Баулин Ю.А. – 30, 97Бахтюков А.А. – 32Баюнова Л.В. – 109Безгачева Е.А. – 38Безнин Г.В. – 112, 176Белинская Д.А. – 33Беляков А.В. – 35, 36Беседина Н.Г. – 119, 252Бигдай Е.В. – 38Бобков Д.Е. – 87Боброва Е.В. – 20, 39, 210, 243Богатырев А.Н. – 260Богачева И.Н. – 40Богданова А.М. – 124, 131Боголепова А.Е. – 42Боков Д.А. – 43Бондарко В.М. – 45, 46, 234Брагина Ю.В. – 48, 119, 252Брайловская И.В. – 179Брулер Е.С. – 166Брызгалов Д.К. – 207Будкевич Е.В. – 49, 51Будкевич Р.О. – 49, 51Булыгина В.В. – 242Бурнусуз А.В. – 82Бусыгина И.И. – 150Буткевич И.П. – 52Быстрова Е.Ю. – 54, 837айдо А.И. – 90, 263, 272Васильев Г.В. – 74Васильев Д.С. – 56, 99Васильев П.П. – 96, 277Васильева С.А. – 57Ватаева Л.А. – 248Ведясова О.А. – 163Вербенко П.С. – 59Вершинина Е.А. – 39, 52, 210Веселкин Н.П. – 118Ветровой О.В. – 100, 248Вещицкий А.А. – 25, 60, 273Виноградова Е.П. – 62Вовенко Е.П. – 38, 63, 64Волкова О.В. – 30Володина А.Д. – 166Гальперина Е.И. – 135Гвоздева А.П. – 20, 243Герасименко Ю.П. – 20, 39, 65, 169, 210Герасимова-Мейгал Л.И. – 66, 153Гизатуллина Г.Р. – 123Глазова М.В. – 73, 262Глинин Т.С. – 82Глушак Д.Н. – 131Голубева И.Ю. – 68, 244

Авторский указатель

285

Гончаров Н.В. – 33, 70, 71, 257Гончарова А.А. – 119Горбачёва Е.Л. – 73Горский О.В. – 25, 152Грефнер Н.М. – 76, 219Гринкевич Л.Н. – 74Гришин А.А. – 39, 210Громова Л.В. – 76, 219, 226Громова Л.И. – 77Гросу В.В. – 79, 80Груздков А.А. – 76, 219Губаревич Е.А. – 130, 247Даев Е.В. – 82, 90Даниленкова Л.В. – 119, 252Данилова М.В. – 46, 234Дарьин Д.В. – 32Дворникова К.А. – 54, 83Дёмина А.В. – 121Демченко И.Т. – 84Деркач К.В. – 32, 86Дмитриева Е.С. – 62Дмитриева Ю.В. – 76, 219Добрецов М.Г. – 87Добровольский С.А. – 226Добрылко И.А. – 179Долинская И.Ю. – 236Дорофеева Н.А. – 262Дубровская Н.М. – 56, 89, 99Дудков А.В. – 157, 260Дыгало Н.Н. – 144, 242Дюжикова Н.А. – 90, 263Евгеньев М.Б. – 178Евстафьева Е.В. – 124Егорова М.А. – 16, 91, 259Екимова И.В. – 193Еркудов В.О. – 92Ермоленко Е.И. – 226Жванский Д.С. – 236Жданова И.В. – 14, 94Жиляев С.Ю. – 84Жукова А.В. – 94, 124Жукова О.В. – 96, 277Жуковская М.И. – 97, 182Журавин И.А. – 56, 89, 99Журавлев А.В. – 57, 100Зайцев А.В. – 103, 118, 129Залата О.А. – 59, 124, 131, 141, 216Заменина Е.В. – 101Захаров Е.В. – 232Захарова И.О. – 109Захарова М.Влад. – 103, 112, 176Захарова М.Вяч. – 104Зацепина О.Г – 178Зачепило Т.Г. – 105Зенько М.Ю. – 29, 106, 265Золотарев В.А. – 23, 108, 148Зорина И.И. – 109

Зубарев С.В. – 111Зубарева О.Е. – 103, 112, 121, 129, 176Иванов П.В. – 209Иванова В.П. – 113Иванова Г.Е. – 190Иванова П.Н. – 114Иванова Т.И. – 116, 172Ивко О.М. – 253Ильясова Г.Ш. – 250Илюха В.А. – 166Исавнина И.Л. – 221Калинина А.Д. – 197Калинина Н.И. – 118Калинина Т.С. – 242Камышев Н.Г. – 48, 119Камышева Е.А. – 119Канева И.Н. – 191Каравашкина Т.А. – 120Карепанов А.А. – 112, 121Касаева Г.Р. – 123Кашкá Л.Р. – 94, 124Кешишян E.C. – 236Клюева Н.З. – 19Князев А.Н. – 30, 97, 126, 187, 221Князева В.А. – 62Ковалева Г.А. – 232Ковалева Т.В. – 127Коваленко А.А. – 103, 112, 129, 176Козлова Д.И. – 99Кокурина Т.Н. – 130Комарова М.С. – 180Комкова О.П. – 167Комлева Е.В. – 56Кондакова Ю.М. – 131Кондратенко А.А. – 89Королев Ю.Н. – 185Коротков С.М. – 179Корф Е.А. – 70Косицын Ю.М. – 133Котылева М.П. – 226Кочкина Е.Г. – 99Кравченко А.Н. – 134Кривченко А.И. – 179Крицкая Д.В. – 112Кручинина О.В. – 135Крылов Б.В. – 137Кубасов И.В. – 87Кудрявцев И.В. – 71Кузнецов А.П. – 138, 232Кузнецова Т.Г. – 68Кузьмина В.В. – 139Куликов А.А. – 262Курзина Е.А. – 141Курзина Т.О. – 141Кутина А.В. – 142Ланшаков Д.А. – 144, 242Лебедев Д.С. – 111

286

Лебедева А.М. – 59Левина А.С. – 90Ленцман М.В. – 145Лесова Е.М. – 185Линькова Н.С. – 157, 253Лисачев П.Д. – 74Лобов Г.И. – 147, 169Лопатина Н.Г. – 105Лукина Е.А. – 148Луничкин А.М. – 30, 97, 187Львова И.Д. – 271Любашина О.А. – 150Ляховецкий В.А. – 25, 152, 273, 274Малахова Е.Ю. – 96Маркин В.А. – 26Маслюков П.М. – 203Медведева А.В. – 57Мейгал А.Ю. – 66, 153Меркульева Н.С. – 25, 60, 152, 155, 160, 273,

274Миндукшев И.В. – 70Миняева А.В. – 169Мирзоев Т.М. – 155Миронова В.А. – 225Миронова Е.С. – 157, 253Митрушкин Д.И. – 194Михайленко В.А. – 52Михайлов Е.Н. – 169Михайлова Е.В. – 133, 159, 201, 220Михалкин А.А. – 155, 160, 274Михрина А.Л. – 159Моисеенко Г.А. – 277Мойса С.С. – 161Морёнова К.А. – 163Морина И.Ю. – 164, 201Морозов А.В. – 166Морозова О.Ю. – 167, 198Московкин А.С. – 138Мошонкина Т.Р. – 169Муровец В.О. – 145, 148, 169Мусиенко П.Е. – 25, 40, 60, 152, 273Нагорнова Ж.В. – 171Надей О.В. – 172Наливаева Н.Н. – 10, 56, 89, 99Наслузова Е.В. – 262Немировская Т.Л. – 174Непиющих Ж.В. – 147Никитин Н.И. – 175Никитин О.А. – 40Никитина В.А. – 112, 176Никитина Е.А. – 57, 114, 178Никитина Е.Р. – 70, 179Никитина Л.С. – 73Никифоров А.А. – 116Николаев Е.А. – 190Николаев М.В. – 180Новикова Е.С. – 182

Новожилов А.В. – 70, 179Ноздрачёв А.Д. – 54, 183, 203, 214Обухова Е.С. – 166Овчинников В.Ю. – 74Огородникова Е.А. – 92, 185Оппедизано М.Д.Л. – 187Орлова О.А. – 253Османова А.О. – 123, 279Островский М.А. – 188Павлова М.Б. – 90Павлова Н.В. – 273Павлова Н.С. – 25Павлова О.Г. – 190Пак С.П. – 92, 185Пантелеев С.С. – 150Пантелеева Н.И. – 101, 191Парамонова Н.М. – 237Пастухов Ю.Ф. – 193Певзнер Д.А. – 194Пеннияйнен В.А. – 137, 197Петропавловская Е.А. – 196Платонова О.Н. – 54, 83Плахова В.Б. – 137, 197Подвигина Т.Т. – 198Поденкова У.И. – 82Подзорова С.А. – 137Полозов А.С. – 76Полякова Н.В. – 62Попов М.А. – 199Попова П.И. – 71Порошин С.Г. – 201Порсева В.В. – 203Постникова Т.Ю. – 103, 129Протасова А.В. – 52Пруцкова Н.П. – 204, 223Пуговкин А.П. – 92Пузанова М.А. – 206Пунин Ю.М. – 207Пухов А.М. – 209Решетникова В.В. – 39, 210Рогачевский И.В. – 137Рогова Н.В. – 211Рожков В.П. – 213Романова И.В. – 133, 159, 164, 201, 220Романова И.Д. – 26, 104, 266Рощевская И.М. – 101, 191, 240Рощин В.Ю. – 190Рыбакова Г.И. – 130Рыбникова Е.А. – 106Рыжова И.В. – 214Ряпова Э.И. – 216Савватеева-Попова Е.В. – 57, 100, 114, 178Савостьянов Г.А. – 217Савохин А.А. – 40Савочкина Е.В. – 76, 219Саенко И.В. – 153Сажина Н.В. – 232

287

Самойлов В.О. – 38Саульская Н.Б. – 206Свиридова Д.Л. – 220Северина И.Ю. – 221Селивёрстова Е.В. – 204, 223Селионов В.А. – 190, 236Семенов Д.Г. – 36Семенова В.В. – 196Семилетова В.А. – 225Сепп А.Л. – 226Сергеев И.В. – 92Сергеева С.С. – 227, 237Серебрякова М.К. – 71Середа Е.В. – 228Серов И.Н. – 272Сиваченко И.Б. – 150Сидоров А.В. – 230Сидорова М.В. – 190Слюсаренко А.А. – 94Сляпцова Т.Н. – 92Смелышева Л.Н. – 138, 232Смирнова С.Л. – 240Смоленский И.В. – 121Созонтов Е.А. – 233Соколов А.В. – 96Соколов А.Ю. – 150Солнушкин С.Д. – 46, 234, 263Солопова И.А. – 236Сороко С.И. – 213Сотников О.С. – 237Станкевич Л.Н. – 62Станкова Е.П. – 135, 164Стефанов В.Е. – 257Столярова Э.И. – 185, 239Стратилов В.А. – 248Судалина М.Н. – 281Сурма С.В. – 257Суслонова О.В. – 240Суфиева Д.А. – 116Сухарева Е.В. – 242Сухаржевский С.М. – 257Терехин С.Г. – 197Тернер Э.Дж. – 10, 99Терпиловский М.А. – 87Тимофеева О.П. – 243Тихонравов Д.Л. – 68, 244Ткачук В.А. – 246Тобиас Т.В. – 214Токмачева Е.В. – 178Толкачева Д.С. – 135Третьякова О.Г. – 153Трифонов М.И. – 213Трофимов А.Н. – 112Трофимова Н.А. – 206Туманова Н.Л. – 56, 99Туманова Т.С. – 130, 247Тымченко С.Л. – 8, 11, 131, 134, 194, 279

Тюлькова Е.И. – 248Узбекова Л.Д. – 216Фазылова К.И. – 250Федотов С.А. – 48, 119, 252Филаретова Л.П. – 198, 281Фокин В.А. – 96Фролов А.А. – 39, 210Хавинсон В.Х. – 157, 253, 260Халеева А.С. – 225Халилова А.С.-А. – 94Харитонова Н.В. – 187Хатькова С.Е. – 190Хворова И.А. – 254Хлебаева Д.А.-А. – 90, 256Хмелевской Д.А. – 257Хорунжий Г.Д. – 259Хропычева Р.П. – 23Цикунов С.Г. – 112, 176Чалисова Н.И. – 260Черниговская Е.В. – 73, 262Чихман В.Н. – 46, 234, 263Чурилова А.В. – 265Шабурова Е.В. – 144, 242Шадрина Д.О. – 266Шамро Е.В. – 239Шарло К.С. – 271Шварц А.П. – 112, 176Шелепин Е.Ю. – 267Шелепин К.Ю. – 269Шемякина Н.В. – 171Шенкман Б.С. – 271Шестопалова Л.Б. – 196Ширяева Н.В. – 272Шкорбатова П.Ю. – 273, 274Шпаков А.О. – 32, 86, 109, 276Шпанская А.А. – 54, 83Щеголев Б.Ф. – 257Щемелева О.В. – 277Щербинина В.Д. – 82Щербицкая А.Д. – 99ЭльРахал А.А.Ю. – 230Юданова А.Д. – 104Юнси С.И.Р. – 279Якимова Е.Г. – 280Ярушкина Н.И. – 207, 281Яшин А.В. – 226

288